JP2018512549A - Increased gas storage capacity in pressure vessels - Google Patents

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Abstract

ガスシステムは、容器、継手、ガス管、吸着剤、およびフィルタを含む。容器は圧力下でガスを貯蔵する。継手は、容器の開口部を覆い、容器の開口部とのシールを維持する。ガス管は、容器内のガス管の一部の長さが容器の長さの少なくとも半分になるように、継手内のボアを通って挿入される。容器内のガス管の部分は穴を含む。吸着剤は粒子状であり、容器内のガスを吸着する。フィルタは、容器内のガス管の部分の穴を覆う。このフィルタは、ガスがガス管に出入りすることを可能にし、ガス管への吸着剤の通過を防止する。The gas system includes a container, a fitting, a gas pipe, an adsorbent, and a filter. The container stores gas under pressure. The joint covers the opening of the container and maintains a seal with the opening of the container. The gas pipe is inserted through the bore in the fitting so that the length of a portion of the gas pipe in the container is at least half the length of the container. The portion of the gas tube in the container contains a hole. The adsorbent is particulate and adsorbs the gas in the container. The filter covers a hole in the portion of the gas pipe in the container. This filter allows gas to enter and exit the gas pipe and prevents the adsorbent from passing through the gas pipe.

Description

関連出願との相互参照
本出願は、２０１５年３月１３日に出願された米国仮特許出願第６２／１３２，５０８号の利益を主張するものであり、その全開示は参照により本明細書に組み込まれる。 This application claims the benefit of US Provisional Patent Application No. 62 / 132,508, filed March 13, 2015, the entire disclosure of which is hereby incorporated by reference. Incorporated.

バックグラウンド
タンクは、圧力下で流体を収容するために使用することができる。特定の状況下では、比較的薄い壁および低い重量のタンクを有することが望ましい。例えば、車両燃料タンクでは、比較的薄い壁が利用可能なスペースのより効率的な使用を可能にし、比較的軽い重量は、より高いエネルギー効率で車両の移動を可能にする。最近の研究は、活性炭および／または金属有機骨格のような吸着材料が、現在の貯蔵容器に対して吸着剤による圧力を低下させることによって、またはタンク内のガスの貯蔵容量を増加させることによって天然ガスなどのガスを貯蔵するために使用され得ることを示唆する。（Ｚａｋａｒｉａら、Ｉｎｔ’ｌ Ｊｏｕｒｎ。Ｒｅｃ。Ｒｓｒｃｈ。Ａｐｐｌ。Ｓｔｕｄ。９：２２５２３０、２０１１を参照されたい）。 Background tanks can be used to contain fluids under pressure. Under certain circumstances, it is desirable to have a relatively thin wall and a low weight tank. For example, in a vehicle fuel tank, a relatively thin wall allows for more efficient use of available space, and a relatively light weight allows for vehicle movement with higher energy efficiency. Recent research has shown that adsorbent materials such as activated carbon and / or metal organic frameworks are natural by reducing the pressure by the adsorbent relative to current storage vessels or by increasing the storage capacity of the gas in the tank. It suggests that it can be used to store gas, such as gas. (See Zakaria et al., Int'l Journal. Rec. Rsrch. Appl. Stud. 9: 225230, 2011).

Ｚａｋａｒｉａら、Ｉｎｔ’ｌ Ｊｏｕｒｎ。Ｒｅｃ。Ｒｓｒｃｈ。Ａｐｐｌ。Ｓｔｕｄ。９：２２５２３０、２０１１Zakaria et al., Int'l Journal. Rec. Rsrch. Appl. Stud. 9: 225230, 2011

概要
この要約は、以下の「詳細な説明」でさらに説明する概念の選択を簡略化した形で紹介するために提供される。この要約は、特許請求された主題の重要な特徴を特定することを意図するものではなく、請求される主題の範囲を決定する際の助けとして使用されることも意図していない。 Summary This summary is provided to introduce a selection of concepts in a simplified form that are further described below in the Detailed Description. This summary is not intended to identify key features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used as an aid in determining the scope of the claimed subject matter.

一実施形態では、ガスシステムは、加圧下のガスを貯蔵するように構成された容器と、継手と、ガス管と、吸着剤と、フィルタとを含む。フィッティングは、容器の開口部を覆い、少なくともガスの特定の圧力まで容器の開口部とのシールを維持するように構成される。ガス管は、容器内のガス管の一部の長さが容器の長さの少なくとも半分になるように、継手内の第１ボアを通って挿入されるように構成され、容器は複数の穴を含む。他の実施形態では、ガス管は、容器の長さに沿って半分以下に延在することができる。いくつかの実施形態では、ガス管は、複数の離間した部分を含むことができ、例えば、ガス管は、容器の軸にほぼ平行に延びるいくつかの管セグメントに分岐することができる。吸着剤は、容器内およびガス管の外側に配置された微粒子形態であり、吸着剤は、容器内のガスの一部を吸着するように構成され、粒子の特徴的な寸法は、以下。フィルタは、ガス管に連結され、容器内のガス管の部分の複数の穴を覆うように構成され、フィルタは、ガス管の内外へのガスの通過を許容し、吸着剤をガス管に導入する。   In one embodiment, the gas system includes a container configured to store gas under pressure, a fitting, a gas tube, an adsorbent, and a filter. The fitting is configured to cover the opening of the container and maintain a seal with the opening of the container at least up to a certain pressure of gas. The gas pipe is configured to be inserted through the first bore in the fitting such that the length of a portion of the gas pipe in the container is at least half the length of the container, the container having a plurality of holes including. In other embodiments, the gas tube may extend less than half along the length of the container. In some embodiments, the gas tube can include a plurality of spaced portions, for example, the gas tube can be branched into a number of tube segments that extend generally parallel to the axis of the container. The adsorbent is in the form of fine particles arranged inside the container and outside the gas pipe, and the adsorbent is configured to adsorb a part of the gas in the container, and the characteristic dimensions of the particles are as follows. The filter is connected to the gas pipe and is configured to cover a plurality of holes in the portion of the gas pipe in the container. The filter allows gas to pass into and out of the gas pipe and introduces the adsorbent into the gas pipe. To do.

一例では、継手は円筒形であり、容器の開口部にシールを形成するために容器の開口部の雌ねじと係合するように構成された雄ねじを有する。別の例では、フィルタは、粒子を約５ミクロンまでフィルタリングするように構成されたメッシュフィルタである。別の例では、メッシュフィルタは、少なくとも２つのクランプでガス管に固定される。別の例では、ガスシステムは、チューブの一部が容器の内側に位置するように、継手内の第２のボアを通って挿入されるチューブをさらに含む。別の例では、ガスシステムは、容器内の管の部分に少なくとも部分的に配置された温度プローブをさらに含み、温度プローブは、容器の内部の温度を示す信号を生成するように構成される。   In one example, the fitting is cylindrical and has a male thread configured to engage a female thread in the container opening to form a seal at the container opening. In another example, the filter is a mesh filter configured to filter particles to about 5 microns. In another example, the mesh filter is secured to the gas tube with at least two clamps. In another example, the gas system further includes a tube that is inserted through a second bore in the fitting such that a portion of the tube is located inside the container. In another example, the gas system further includes a temperature probe at least partially disposed on a portion of the tube within the container, wherein the temperature probe is configured to generate a signal indicative of the temperature inside the container.

別の例では、圧力解放装置が容器の第２の開口に結合される。別の例では、容器の軸に垂直な断面を有する容器の一部分は、容器の開口部の直径よりも大きい直径を有する。別の例では、フィルタは溶接によってガス管に固定される。別の例では、フィルタは接着剤によってガス管に固定される。別の例では、ガスシステムは、吸着剤に電荷を送って熱を発生させ、吸着剤からのガスの脱離速度または放出速度を増加させるように構成された装置をさらに含む。   In another example, a pressure release device is coupled to the second opening of the container. In another example, the portion of the container having a cross section perpendicular to the axis of the container has a diameter that is greater than the diameter of the opening of the container. In another example, the filter is secured to the gas pipe by welding. In another example, the filter is secured to the gas pipe with an adhesive. In another example, the gas system further includes a device configured to deliver charge to the adsorbent to generate heat and increase the rate of gas desorption or release from the adsorbent.

別の例では、ガスシステムは、容器の内部の吸着剤が容器の開口部または容器の別の開口部の一方または両方を介して容器から出ないように構成された少なくとも１つの吸着剤ダムをさらに含む。別の例では、少なくとも１つの吸着剤ダムを通る１つ以上の成分の通過に対応するために、少なくとも１つの吸着剤ダムが１つ以上の位置で穿孔される。別の例では、吸着剤は、ガス管に連結された真空によって容器の開口部の１つまたは容器の別の開口部を通過する管を介して容器に挿入されるように構成され、真空は、吸着剤が吸着剤の供給源から容器内に引き込まれるように、ガス管内に配置される。別の例では、ガス管内の穴は、ガスがガス管から容器に流れ込み、容器から容器内の複数の異なる位置でガス管に流れることができるように分配される。   In another example, the gas system includes at least one adsorbent dam configured to prevent adsorbent inside the container from exiting the container through one or both of the opening of the container or another opening of the container. In addition. In another example, at least one adsorbent dam is drilled at one or more locations to accommodate passage of one or more components through the at least one adsorbent dam. In another example, the adsorbent is configured to be inserted into the container via a tube passing through one of the container openings or another opening of the container by a vacuum coupled to the gas tube, and the vacuum is The adsorbent is disposed in the gas pipe so that the adsorbent is drawn into the container from the adsorbent source. In another example, the holes in the gas pipe are distributed so that gas can flow from the gas pipe to the container and from the container to the gas pipe at a plurality of different locations within the container.

別の実施形態では、容器に気体を充填するための方法が使用され、容器は粒子状の吸着剤と、容器内に延在するガス管とを含み、吸着剤がガス管。この方法は、容器内の圧力が高い充填圧力に達するまで、ガス源からガス源を介して容器内にガス流を挿入し、圧力に応答して容器に挿入されるガスの流れを一時停止または減速させる容器内の圧力または熱が吸着に最適化されるまで容器内を加熱し、容器内の圧力または熱が容器内に達するまでガス源からガス管を介して容器内へガスの流れを再開するコンテナ内の圧力が低い充填圧力まで落ちないようになるまで、ガスの流れの一時停止または減速とガスの流れの再開を繰り返すステップと、コンテナからのガス源をコンテナから切り離すステップとを含む。容器内の圧力が低い充填圧力まで低下しないようにする。   In another embodiment, a method for filling a container with a gas is used, the container including a particulate adsorbent and a gas tube extending into the container, the adsorbent being a gas tube. This method inserts a gas flow from the gas source through the gas source into the container until the pressure in the container reaches a high fill pressure, and pauses the flow of gas inserted into the container in response to the pressure. Heats the container until the pressure or heat in the container to be decelerated is optimized for adsorption, and resumes gas flow from the gas source through the gas tube until the pressure or heat in the container reaches the container Repeatedly pausing or decelerating the gas flow and resuming the gas flow until the pressure in the container does not drop to a low filling pressure, and disconnecting the gas source from the container from the container. Do not let the pressure in the container drop to a low filling pressure.

別の実施形態では、車両に動力を供給するためのシステムは、ガスシステム、エンジン、ガスライン、および圧力レギュレータを含む。ガスシステムは、容器の内部に微粒子形態の吸着剤を含み、容器内のガスを吸着するように構成されたガスチューブと、容器内に延在し、吸着剤が入り込まないように構成されたフィルタによって覆われた複数の穴 ガス管。エンジンは、容器内のガスを用いて車両に動力を供給するように構成される。ガスラインは、ガス流をガス管から、エンジンにガスを注入するように構成された少なくとも１つのインジェクタに導くように構成される。圧力調整器は、ガスラインに連結され、ガス流中のガスの圧力を調整して、ガスが調整された圧力で少なくとも１つのインジェクタに到達するように構成され、調整された圧力は、約５ｐｓｉ〜約１４９ｐｓｉ。   In another embodiment, a system for powering a vehicle includes a gas system, an engine, a gas line, and a pressure regulator. A gas system includes an adsorbent in the form of fine particles in a container, a gas tube configured to adsorb gas in the container, and a filter configured to extend into the container and prevent the adsorbent from entering the container. Multiple holes covered by gas pipe. The engine is configured to supply power to the vehicle using the gas in the container. The gas line is configured to direct a gas flow from the gas tube to at least one injector configured to inject gas into the engine. The pressure regulator is coupled to the gas line and is configured to regulate the pressure of the gas in the gas stream so that the gas reaches the at least one injector at the regulated pressure, the regulated pressure being about 5 psi. ~ About 149 psi.

一例では、システムは、少なくとも圧力調整器を制御するように構成された電子制御ユニットをさらに含む。別の例では、システムはさらに、ユーザがエンジンへの燃料を選択的に制御するように構成された燃料選択スイッチを含み、燃料は、システムからのガス、ガソリン燃料、またはディーゼル燃料の１つ以上である。別の例では、システムは、ガスラインの圧力を低下させて吸着剤からのガスの放出速度を増加させるように構成された真空ポンプをさらに含む。別の例では、容器は、定格作動圧力に基づいて選択された壁厚を有し、定格作動圧力は約３６００ｐｓｉ以下である。別の例では、容器の形状は、球形、立方体形状、または直角プリズム形状のうちの１つである。別の例では、容器は、車両の特定の空間または特定の密閉空間に基づいて成形される。   In one example, the system further includes an electronic control unit configured to control at least the pressure regulator. In another example, the system further includes a fuel selection switch configured for a user to selectively control fuel to the engine, wherein the fuel is one or more of gas, gasoline fuel, or diesel fuel from the system. It is. In another example, the system further includes a vacuum pump configured to reduce the gas line pressure to increase the rate of gas release from the adsorbent. In another example, the container has a wall thickness selected based on the rated operating pressure, and the rated operating pressure is about 3600 psi or less. In another example, the shape of the container is one of a spherical shape, a cubic shape, or a right-angle prism shape. In another example, the container is molded based on a specific space or a specific enclosed space of the vehicle.

別の実施形態では、コンテナにガスを充填するためにガスコンプレッサシステムが使用される。ガス圧縮機システムは、ガス圧縮機と、加圧された形態のガスを保持するように構成された容器と、圧力スイッチとを含む。圧力スイッチは、コンテナにガスを充填するようにコンプレッサを始動させ、コンテナ内の圧力が高い充填圧力に達したと判断し、コンテナ内の圧力が到達したと判断したことに応答してコンプレッサがコンテナにガスを充填するのを止める コンテナ内の圧力が低い充填圧力に達したと判断したことに応答してコンプレッサをガスで充填してコンプレッサを再始動させることを含む。   In another embodiment, a gas compressor system is used to fill the container with gas. The gas compressor system includes a gas compressor, a container configured to hold a pressurized form of gas, and a pressure switch. The pressure switch starts the compressor to fill the container with gas, determines that the pressure in the container has reached a high filling pressure, and in response to determining that the pressure in the container has reached the compressor Filling the compressor with gas in response to determining that the pressure in the container has reached a low filling pressure and restarting the compressor.

一例では、容器は車両に設置されるように構成されている。別の例では、コンプレッサは、コンテナの設置とは別に車両に設置される。別の例では、車両に取り付けられたコンプレッサは、コンテナにガスを充填することに加えて、車両の空調システムに動力を供給するように構成される。別の例では、ガスコンプレッサシステムは、コンテナの充填中にコンテナ内にガスを圧縮するように構成され、車両の動作中にコンテナ内の圧力を減少させるようにさらに構成される真空ポンプをさらに含む。別の例では、ガスコンプレッサシステムは、ガスコンプレッサシステムの外部のガスを検出し、ガスコンプレッサシステムの外部のガスを検出することに応答してコンプレッサの動作を中止するように構成されたガス検出装置をさらに含む。   In one example, the container is configured to be installed in a vehicle. In another example, the compressor is installed in the vehicle separately from the container installation. In another example, a compressor attached to the vehicle is configured to power the vehicle's air conditioning system in addition to filling the container with gas. In another example, the gas compressor system further includes a vacuum pump configured to compress gas into the container during container filling and further configured to reduce pressure within the container during vehicle operation. . In another example, the gas compressor system is configured to detect gas external to the gas compressor system and to stop operation of the compressor in response to detecting gas external to the gas compressor system. Further included.

図面の説明
添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することにより、よりよく理解されるように、開示された主題の前述の態様および付随する利点の多くは、より容易に理解されるであろう。 DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Many of the foregoing aspects and attendant advantages of the disclosed subject matter will be more readily understood as the same becomes better understood by reference to the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: Will.

本発明による吸着天然ガス（ＡＮＧ）システムの一実施形態を示す図である。1 shows an embodiment of an adsorbed natural gas (ANG) system according to the present invention. FIG.

本発明によるガス管に固定されたフィルタの一実施形態の側面図および部分断面図である。FIG. 2 is a side view and a partial cross-sectional view of an embodiment of a filter fixed to a gas pipe according to the present invention.

図３は、本発明による、消費装置にガスを供給する図１に示したＡＮＧシステムがあるシステムの実施形態を示す。FIG. 3 shows an embodiment of a system with the ANG system shown in FIG. 1 for supplying gas to a consumer according to the present invention.

本発明によるガス管に固定されたフィルタの様々な実施形態を示す図である。そしてFIG. 4 shows various embodiments of a filter fixed to a gas pipe according to the present invention. And

図５は、本発明に従って、容器内の圧力を監視しながら容器を充填する方法を示す。FIG. 5 illustrates a method of filling a container while monitoring the pressure in the container according to the present invention.

詳細な説明
添付の図面に関連して以下に述べる詳細な説明は、開示された主題の様々な実施形態の説明として意図されており、唯一の実施形態を表すことを意図するものではない。本開示に記載された各実施形態は、単なる例示または説明として提供され、他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。本明細書で提供される例示的な実施例は、網羅的であることを意図するものではなく、特許請求された主題を開示された正確な形態に限定することを意図しない。同様に、本明細書に記載される任意のステップは、同じまたは実質的に類似の結果を達成するために、他のステップまたはステップの組み合わせと交換可能であり得る。 DETAILED DESCRIPTION The detailed description set forth below in connection with the appended drawings is intended as a description of various embodiments of the disclosed subject matter and is not intended to represent the only embodiments. Each embodiment described in this disclosure is provided merely as an example or description and should not be construed as preferred or advantageous over other embodiments. The exemplary embodiments provided herein are not intended to be exhaustive and are not intended to limit the claimed subject matter to the precise form disclosed. Similarly, any steps described herein may be interchanged with other steps or combinations of steps to achieve the same or substantially similar results.

本開示は、一般に、圧力容器の貯蔵能力を高めるためのガス吸着剤を含むガス貯蔵容器（例えば、「シリンダ」または「タンク」）などの圧力容器に関する。ガス吸着剤を使用する場合の課題の１つは、ガス吸着が温度に反比例することであり、吸着剤はより低温でより容易にガスを吸着し、より温かい温度でより容易にガスを放出する（脱着する）ことである。ある条件下では、加圧容器（例えば弁）の周囲の単一の入口点を通る圧力容器のガス充填は、加圧容器に入るガスを冷却し、従って、容器の入口の吸着剤は冷却される。ガスの加熱は、圧力が目標圧力（例えば、約２，０００ｐｓｉ）に近づくと起こり、吸着剤が吸着プロセスを開始し、その時に、より温かい吸着剤が圧力容器の貯蔵容量を減少させる。送達効率を低下させることによる有用性の混乱は、ガスが吸着剤から放出されたときにガスおよび吸着剤が自然に冷却し、これによりコンテナ内の吸着剤からのガス分子の放出速度が減少することである。さらに、吸着および脱着速度を混乱させることは、活性炭のような吸着剤による低熱伝達と組み合わせた容器からの入口および出口ガスの単一点である。   The present disclosure relates generally to pressure vessels such as gas storage vessels (eg, “cylinders” or “tanks”) that contain gas adsorbents to increase the storage capacity of the pressure vessel. One challenge when using gas adsorbents is that gas adsorption is inversely proportional to temperature, which adsorbs gas more easily at lower temperatures and releases gas more easily at warmer temperatures. (Desorb). Under certain conditions, filling a pressure vessel through a single inlet point around a pressurized vessel (eg, a valve) cools the gas entering the pressurized vessel, and thus the adsorbent at the vessel inlet is cooled. The Gas heating occurs when the pressure approaches a target pressure (eg, about 2,000 psi), and the adsorbent begins the adsorption process, at which time the warmer adsorbent reduces the storage capacity of the pressure vessel. The disruption of usefulness by reducing delivery efficiency is that the gas and the adsorbent naturally cool when the gas is released from the adsorbent, thereby reducing the release rate of gas molecules from the adsorbent in the container. That is. Furthermore, perturbing the adsorption and desorption rates is a single point of inlet and outlet gas from the container combined with low heat transfer by an adsorbent such as activated carbon.

本明細書に記載のシステムおよび方法のいくつかの実施形態は、（ａ）充填中の吸着を促進するために吸着された天然ガス（「ＡＮＧ」）を冷却すること、および（ｂ）放出が所望されるときにＡＮＧを加熱することによってガスを放出することを、そのような実施形態は、坑井における天然ガスの貯蔵、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）燃料供給ステーション、ＣＮＧの輸送、ＡＮＧタンクによる液体石油ガス（ＬＰＧ）タンクの交換およびＣＮＧによる車両の運転などの特定の状況において有用であり得る。他の状況は、とりわけ、ガスおよびガス容器を有する吸着剤をより良く利用することによって、本明細書に開示された実施形態から利益を得ることもできる。吸着剤の効果的な使用は、より経済的かつ効率的な方法でガスを貯蔵し、輸送し、放出する能力を高めるであろう。   Some embodiments of the systems and methods described herein include (a) cooling adsorbed natural gas (“ANG”) to facilitate adsorption during filling, and (b) releasing By releasing the gas by heating the ANG when desired, such an embodiment can include natural gas storage in a well, compressed natural gas (CNG) fuel supply station, CNG transport, ANG tank It may be useful in certain situations, such as replacing liquid petroleum gas (LPG) tanks and driving a vehicle with CNG. Other situations may also benefit from the embodiments disclosed herein, among other things, by better utilizing an adsorbent having a gas and gas container. Effective use of adsorbents will increase the ability to store, transport and release gas in a more economical and efficient manner.

図１には、ＡＮＧシステム１００の実施形態が示されている．ＡＮＧシステムは、タンクまたはシリンダのような圧力容器容器１１７を含む。容器１１７は、天然ガスを貯蔵するように構成されている。いくつかの実施形態では、容器１１７は、サービス圧力定格を有し、これは、容器１１７が天然ガスで充填されるように構成された圧力である。一例では、容器１１７は、約３，６００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の使用圧力定格を有する。本明細書で使用する「約」という用語は、目標値の５％以内を意味する。   In FIG. 1, an embodiment of an ANG system 100 is shown. The ANG system includes a pressure vessel container 117 such as a tank or cylinder. The container 117 is configured to store natural gas. In some embodiments, the container 117 has a service pressure rating, which is a pressure configured such that the container 117 is filled with natural gas. In one example, the container 117 has a working pressure rating of about 3,600 pounds per square inch (psi). As used herein, the term “about” means within 5% of the target value.

いくつかの実施形態では、吸着剤１１３は、活性炭、金属有機骨格、または天然ガスを吸着するように構成された任意の他の材料の１つ以上を含む。活性炭は、典型的には、表面積（即ち、高いミクロ孔率）を増加させる少量、少量の細孔を有するように処理された炭素である。いくつかの例では、１グラムの活性炭は、５００ｍ ２を超える表面積を有する。いくつかの実施形態では、吸着剤１１３は、粉末形態の活性炭（例えば、約０．０１ミクロンと４，０００ミクロン以上の吸着剤粒子サイズを有する）である。容器１１７内の吸着剤１１３を用いると、容器１１７は、容器１１７内の吸着剤１１３なしで容器１１７が保存できるよりも、使用圧力範囲内でより多くの天然ガスを貯蔵することができる。より多くの表面積をガスを貯蔵する。   In some embodiments, the adsorbent 113 includes one or more of activated carbon, a metal organic framework, or any other material configured to adsorb natural gas. Activated carbon is typically carbon that has been treated to have small, small amounts of pores that increase the surface area (ie, high microporosity). In some examples, 1 gram of activated carbon has a surface area greater than 500 m 2. In some embodiments, the adsorbent 113 is activated carbon in powder form (eg, having an adsorbent particle size of about 0.01 microns and 4,000 microns or greater). With the adsorbent 113 in the container 117, the container 117 can store more natural gas within the working pressure range than the container 117 can be stored without the adsorbent 113 in the container 117. More surface area to store gas.

図１に示す実施形態では、ＡＮＧシステム１００は、容器１１７の一端に取り付け具１１１を、容器１１７の反対端に圧力解放装置（ＰＲＤ）１１８を含む。一実施形態では、取付具１１１は円筒形形をしています。いくつかの例では、継手１１１の円筒形の形状は、約１インチ〜約３インチの範囲の直径を有する。他の実施形態では、継手１１１は、直方体、円錐形などの異なる形状または形状の組み合わせを有する。取付具１１１は、容器との密閉を維持しつつ、容器１１７内のガス圧力に耐えるのに十分な任意の構成要素を、使用圧力定格まで維持しながら、容器１１７の内部への特定の構成要素のアクセスを可能にするように構成される。図示の実施形態では、継手１１１は、容器１１７の雌ねじに係合するように構成された雄ねじ１１２を有する。いくつかの実施形態では、継手１１１は、金属材料（例えば、黄銅、アルミニウム、ステンレス鋼）、非金属材料（例えば、プラスチック、エラストマー）、またはそれらのいくつかの組み合わせを含む。図示された実施形態にも示されているように、継手１１１は、ボア１０３ａ、１０３ｂ、１０４、および   In the embodiment shown in FIG. 1, the ANG system 100 includes a fixture 111 at one end of the container 117 and a pressure release device (PRD) 118 at the opposite end of the container 117. In one embodiment, the fixture 111 has a cylindrical shape. In some examples, the cylindrical shape of fitting 111 has a diameter in the range of about 1 inch to about 3 inches. In other embodiments, the joint 111 has a different shape or combination of shapes, such as a rectangular parallelepiped, a cone, or the like. The fixture 111 is a specific component into the interior of the container 117 while maintaining any component sufficient to withstand the gas pressure in the container 117, up to the working pressure rating, while maintaining a hermetic seal with the container. Configured to allow access. In the illustrated embodiment, the coupling 111 has a male thread 112 configured to engage the female thread of the container 117. In some embodiments, the coupling 111 includes a metallic material (eg, brass, aluminum, stainless steel), a non-metallic material (eg, plastic, elastomer), or some combination thereof. As also shown in the illustrated embodiment, the coupling 111 has bores 103a, 103b, 104, and

図示の実施形態のフィッティング１１１は４つのボア１０３ａ、１０３ｂ、１０４および１０５を含むが、フィッティングの他の実施形態は任意の数のボアを含む。いくつかの実施形態では、ボア１０３ａ、１０３ｂ、１０４および１０５は、約１／８インチから約１／２インチの範囲の直径を有する。他の実施形態では、ボア１０３ａ、１０３ｂ、１０４および１０５は、用途および容器１１７のサイズに応じて、１／２インチより大きな直径を有する。   While the fitting 111 in the illustrated embodiment includes four bores 103a, 103b, 104, and 105, other embodiments of the fitting include any number of bores. In some embodiments, the bores 103a, 103b, 104 and 105 have a diameter in the range of about 1/8 inch to about 1/2 inch. In other embodiments, the bores 103a, 103b, 104 and 105 have a diameter greater than ½ inch, depending on the application and the size of the container 117.

図１に示す実施形態では、ＡＮＧシステム１００は、ボア１０５を通過するガス管１１４を含む。いくつかの実施形態では、ガス管１１４は、円筒形である（すなわち、ガス管１１４のガス管１１４の軸は円形である）。他の実施形態では、ガス管１１４の軸に垂直なガス管１１４の断面は、正方形、長方形、三角形などの非円形形状を有する。ガス管１１１４はガスの導管を提供し、多くの用途、例えば低圧用途の場合、断面形状は任意の都合のよい形状でよい。他の実施形態では、ガスチューブ１１４は、ガスチューブ１１４に接続された類似のフィルタアタッチメントを有する１つ以上のブランチを有する。他の実施形態では、ガスチューブは、容器１１７内の他のコンポーネント（例えば、温度プローブ１０２または熱流体ループ１１６）を含む。いくつかの実施形態では、容器１１７内の圧力が比較的低い場合、非円形の断面形状が使用される。ガス管１１４は、天然ガスが容器１１７に導入されるか、容器１１７から取り出されることを可能にする。ガス管１１４は、容器１１７内に位置する端部と、容器１１７の外側に位置する出口端部１０８とを含む。は、天然ガスの供給源に選択的に結合されて、天然ガスを容器１１７内に導入し、天然ガス（例えば、車両のエンジン）を使用して容器１１７から天然ガスを除去する装置に接続される。１１４は、ステンレス鋼、他の金属、プラスチック、エラストマー、またはそれらの任意の組み合わせを含む材料から作られる。いくつかの実施形態では、ガス管１１４は、圧力、熱、または容器１１７内のガスとの化学反応のために劣化しない１つまたは複数の材料から作製される。   In the embodiment shown in FIG. 1, the ANG system 100 includes a gas tube 114 that passes through the bore 105. In some embodiments, the gas tube 114 is cylindrical (ie, the axis of the gas tube 114 of the gas tube 114 is circular). In other embodiments, the cross section of the gas tube 114 perpendicular to the axis of the gas tube 114 has a non-circular shape such as a square, a rectangle, or a triangle. The gas tube 1114 provides a gas conduit, and for many applications, such as low pressure applications, the cross-sectional shape may be any convenient shape. In other embodiments, the gas tube 114 has one or more branches with similar filter attachments connected to the gas tube 114. In other embodiments, the gas tube includes other components within the container 117 (eg, temperature probe 102 or thermal fluid loop 116). In some embodiments, a non-circular cross-sectional shape is used when the pressure in the container 117 is relatively low. The gas pipe 114 allows natural gas to be introduced into or removed from the container 117. The gas tube 114 includes an end located within the container 117 and an outlet end 108 located outside the container 117. Is coupled to a source of natural gas and connected to a device that introduces natural gas into vessel 117 and removes natural gas from vessel 117 using natural gas (eg, a vehicle engine). The 114 is made from materials including stainless steel, other metals, plastics, elastomers, or any combination thereof. In some embodiments, the gas tube 114 is made from one or more materials that do not degrade due to pressure, heat, or chemical reactions with the gas in the vessel 117.

図２Ａおよび図２Ｂに示す実施形態に示すように、ガス管１１４は、ガス管１１４から容器１１７へのガスの通過を可能にするように構成された穴１２１を含み、その逆も同様である。いくつかの実施形態では、ガス管１１４の穴１２１は、同じサイズ（例えば、直径１／６インチの穴）を有する。いくつかの実施形態では、ガスチューブ１１４の穴１２１は、異なるサイズ（例えば、穴の少なくとも１つは、それぞれ約０．２ｍｍ、約０．４ｍｍ、約０．６ｍｍ、および約０．８ｍｍの直径を有する）を有する。穴１２１の間の間隔は、約０．２ｍｍ、約０．４ｍｍ、約０．６ｍｍ、または約０．８ｍｍなどの任意の距離とすることができる。   As shown in the embodiment shown in FIGS. 2A and 2B, the gas tube 114 includes a hole 121 configured to allow the passage of gas from the gas tube 114 to the container 117, and vice versa. . In some embodiments, the holes 121 in the gas tube 114 have the same size (eg, a 1/6 inch diameter hole). In some embodiments, the holes 121 in the gas tube 114 are of different sizes (eg, at least one of the holes has a diameter of about 0.2 mm, about 0.4 mm, about 0.6 mm, and about 0.8 mm, respectively). Have). The spacing between the holes 121 can be any distance, such as about 0.2 mm, about 0.4 mm, about 0.6 mm, or about 0.8 mm.

いくつかの実施形態では、穴１２１の位置の分布は、ジュールトムソン効果による冷却が終了するようにガスが容器１１７の内部に入る場所（ガス管１１４内の空間とは対照的に）に基づいて決定される 容器１１７をより均一に冷却することができる。特定の条件下では、この冷却効果は、気体が容器１１７に加えられたときに気体分子が吸着剤１１３に付着する速度を加速する。容器内の圧力が特定の圧力（例えば、ある条件下で２，０００ｐｓｉ）に達すると、結果的に容器１１７）の温度が上昇し、吸着剤１１３へのガスの吸着速度が遅くなる。   In some embodiments, the distribution of the positions of the holes 121 is based on where gas enters the interior of the container 117 (as opposed to the space in the gas pipe 114) so that the Joule Thomson effect cooling ends. The determined container 117 can be cooled more uniformly. Under certain conditions, this cooling effect accelerates the rate at which gas molecules adhere to the adsorbent 113 when gas is added to the container 117. When the pressure in the container reaches a specific pressure (for example, 2,000 psi under certain conditions), the temperature of the container 117 increases as a result, and the adsorption rate of the gas to the adsorbent 113 becomes slow.

容器１１７内での吸着剤１１３の使用の１つの難点は、特にガスチューブ１１４を通じた容器１１７からのガスの放出中の吸着剤１１３の損失の可能性である。この損失が吸着剤１１３の量を枯渇させるだけでなく ガスチューブ１１４を通って失われた吸着剤１１３は、ガス（例えば、車両のエンジン）を消費する装置またはシステムに通過することができる。吸着剤１１３は、そのような装置およびシステムの動作に潜在的に有害である。いくつかの実施例では、吸着剤１１３は、容器１１７から逃げることが可能であれば、弁、継手、圧力調整器、燃料レール、燃料ノズルなどを詰まらせることができる。   One difficulty with using the adsorbent 113 within the container 117 is the potential for loss of the adsorbent 113, particularly during the release of gas from the container 117 through the gas tube 114. This loss not only depletes the amount of adsorbent 113, but the adsorbent 113 lost through the gas tube 114 can pass to a device or system that consumes gas (eg, a vehicle engine). The adsorbent 113 is potentially harmful to the operation of such devices and systems. In some embodiments, the adsorbent 113 can clog valves, fittings, pressure regulators, fuel rails, fuel nozzles, etc. if it can escape from the container 117.

図２Ａおよび図２Ｂに示される実施形態に示されるように、ガス管１１４は、吸着剤１１３が容器１１７を出るのを防ぐように構成されたフィルタ１１５を含む。吸着剤１１３）を約５ミクロンの大きさに縮小する。いくつかの例では、メッシュフィルターは、約６０°Ｆ〜約２００°Ｆまたはそれ以上の範囲の温度に耐えるステンレススチールメッシュである。いくつかの実施形態では、フィルタ１１５は、ガスおよび／または液体（例えば、ガスに付随する水分）が容器１１７からガス管１１４に流れることを可能にする。出口１０８に連結された弁）を通過すると、ガスはフィルタ１１５を通って孔１２１の１つを介してガス管１１４に入り、次に継手１１１のガス管１１４の部分を通り抜けて容器１１７を出る。フィルタ１１５は、吸着剤１１３を容器１１７内に保持しながら、ガスを容器１１７から排出させる。   As shown in the embodiment shown in FIGS. 2A and 2B, the gas tube 114 includes a filter 115 configured to prevent the adsorbent 113 from exiting the container 117. The adsorbent 113) is reduced to a size of about 5 microns. In some examples, the mesh filter is a stainless steel mesh that withstands temperatures in the range of about 60 ° F. to about 200 ° F. or higher. In some embodiments, the filter 115 allows gas and / or liquid (eg, moisture associated with the gas) to flow from the container 117 to the gas tube 114. Gas passes through the filter 115 through one of the holes 121 and then passes through the portion of the gas pipe 114 of the fitting 111 and exits the container 117. . The filter 115 discharges the gas from the container 117 while holding the adsorbent 113 in the container 117.

図４Ａに示す管アセンブリ４００の実施形態のようないくつかの実施形態では、フィルタ１１５は、孔１２１のすべてを覆うようにガス管１１４の周りに配置された単一のメッシュである。一例では、フィルタ１１５は吸着剤粒子および顆粒を濾過するように構成されたステンレス鋼製の単一メッシュ。いくつかの実施形態では、吸着剤１１３の個々の粒子は、ステンレススチールメッシュフィルター内の孔のサイズ（例えば、５ミクロン以下）のサイズよりも大きいサイズ（例えば、６ミクロン以上）を有する。いくつかの実施形態では、小さな孔を有するステンレススチールメッシュフィルタ１１５は、ガスチューブ１１４の外側の周りの厳密な公差で適合するような形状（例えば、円柱形、円錐形または他の形状）で溶接される。図２Ａに示すように、クランプ１２０（例えば、ＯＥＴＩＫＥＲ（登録商標）耳クランプ）によってガス管１１４に固定される。他の実施形態では、フィルタ１１５は、ガスチューブ１１４への１つ以上の溶接によって、温度、圧力、ガスまたは吸着剤１１３への暴露から劣化しない円筒形クランプまたは接着剤を使用することによって、ガスチューブ１１４上に固定される吸着剤１１３がガス管１１４を通って容器１１７から漏出するのを防止するような方法で、または他の方法で取り付けることができる。いくつかの実施形態では、フィルタ１１５は金属（例えば、ステンレス鋼）である。他の実施形態では、フィルタ１１５は、吸着剤１１３の粒子をろ過するように構成され、容器１１７内のガスとの圧力、温度または化学反応によって劣化しない別の材料から作製される。   In some embodiments, such as the tube assembly 400 embodiment shown in FIG. 4A, the filter 115 is a single mesh disposed around the gas tube 114 to cover all of the holes 121. In one example, the filter 115 is a single mesh made of stainless steel configured to filter adsorbent particles and granules. In some embodiments, individual particles of adsorbent 113 have a size (eg, 6 microns or more) that is larger than the size of the pores (eg, 5 microns or less) in the stainless steel mesh filter. In some embodiments, the stainless steel mesh filter 115 with small holes is welded in a shape that fits with tight tolerances around the outside of the gas tube 114 (eg, cylindrical, conical, or other shapes). Is done. As shown in FIG. 2A, the gas tube 114 is secured by a clamp 120 (eg, an OETIKER® ear clamp). In other embodiments, the filter 115 may be gas by using a cylindrical clamp or adhesive that does not degrade from exposure to temperature, pressure, gas or adsorbent 113 by one or more welds to the gas tube 114. The adsorbent 113 fixed on the tube 114 can be attached in such a way as to prevent the adsorbent 113 from leaking out of the container 117 through the gas pipe 114 or otherwise. In some embodiments, the filter 115 is a metal (eg, stainless steel). In other embodiments, the filter 115 is configured to filter the particles of the adsorbent 113 and is made from another material that does not degrade by pressure, temperature, or chemical reaction with the gas in the vessel 117.

図４Ｂに示された管アセンブリ４０２の実施形態のようないくつかの実施形態では、フィルタ１１５は複数のフィルタピース１１５ａおよび１１５ｂを含み、その各々は穴１２１のすべてではなく一部を覆う。一例では、チューブ１１４は、容器１１７の内部に少なくとも１５インチの長さを含み、直径５／８インチ、直径１／８インチの穴１２１を含み、フィルター１１５は、長さ１２インチのストリップの形態のフィルター片と、／８インチ幅。図４Ｂの図示された例では、孔１２１のいくつかが管に沿って軸方向に配置されているが、フィルタピース１１５ａおよび１１５ｂのそれぞれは、１列の孔１２１を覆っている。他の実施例では、フィルタ１１５は、単一の孔１２１を覆って全ての孔１２１を覆うように、任意の数の孔１２１を覆うことができるフィルタ片を含む。   In some embodiments, such as the embodiment of the tube assembly 402 shown in FIG. 4B, the filter 115 includes a plurality of filter pieces 115a and 115b, each covering a portion but not all of the holes 121. In one example, the tube 114 includes a length of at least 15 inches inside the container 117, includes a 5/8 inch diameter, 1/8 inch diameter hole 121, and the filter 115 is in the form of a 12 inch long strip. Filter piece and / 8 inch wide. In the illustrated example of FIG. 4B, some of the holes 121 are arranged axially along the tube, but each of the filter pieces 115a and 115b covers a row of holes 121. In other embodiments, the filter 115 includes a filter piece that can cover any number of holes 121, such as covering a single hole 121 and covering all holes 121.

図１および図２Ａに示すように、図示の実施形態におけるガス管１１４は、容器１１７の長さの少なくとも半分を通って延びるように構成される。いくつかの実施形態では、ガス管１１４は、約７５％ コンテナ１１７の長さの少なくとも半分からコンテナ１１７の長さの約９０％以上の範囲内のコンテナ１１７の長さにわたる、コンテナ１１７の長さの約９０％ 容器１１７の内部に配置される。   As shown in FIGS. 1 and 2A, the gas tube 114 in the illustrated embodiment is configured to extend through at least half of the length of the container 117. In some embodiments, the length of the container 117 ranges from about 75% of the length of the container 117 ranging from at least half of the length of the container 117 to about 90% or more of the length of the container 117. About 90% of the container 117 is placed inside.

ガス管１１４のこの配置に対する１つの利点は、容器１１７全体の吸着剤１１３からのガスの吸光および放出の効率が高まることである。容器が単一の入口／出口（例えば、図示の取り付け部１１１）コンテナ内に導入された任意のガスは、単一入口／出口からコンテナの遠端の吸着剤までの長い移動経路を有する。容器の遠端で吸着剤を利用するためには、入口／出口と容器の遠端との間の全ての吸着剤がガスを吸着して放出しなければならない。このようなプロセスは遅く、非効率的である。対照的に、ＡＮＧシステム１００は、容器１１７の長さの少なくとも大部分を通って延びるガス管１１４を含む。ガス管１１４自体は、気体が管１１４を介して継手１１１から管１１４を介して自由に流れるように、これにより、自由に流れるガスから吸着剤１１３のいずれかの部分までの距離が、吸着剤の任意の部分から最も近い穴１２１までの距離に減少する。このようにして、ガスが吸着される速度（容器１１７にガスを充填しながら）ガス管１１４から吸着剤１１３に流入させ、吸着剤１１３からガス管１１４に放出される速度（容器１１７からのガスの放出中）は、ガスチューブ１１４の孔１２１から吸着剤までの距離が短くなる。   One advantage to this arrangement of the gas tubes 114 is that the efficiency of light absorption and release from the adsorbent 113 throughout the container 117 is increased. Any gas with a container introduced into a single inlet / outlet (e.g., attachment 111 shown) container has a long path of travel from the single inlet / outlet to the adsorbent at the far end of the container. In order to utilize the adsorbent at the far end of the container, all the adsorbent between the inlet / outlet and the far end of the container must adsorb and release the gas. Such a process is slow and inefficient. In contrast, the ANG system 100 includes a gas tube 114 that extends through at least a majority of the length of the container 117. The gas pipe 114 itself allows the gas to freely flow from the coupling 111 through the pipe 114 through the pipe 114, so that the distance from the freely flowing gas to any part of the adsorbent 113 is Is reduced to a distance from an arbitrary portion of the hole to the nearest hole 121. In this way, the speed at which gas is adsorbed (while filling the container 117 with gas) flows into the adsorbent 113 from the gas pipe 114 and is released from the adsorbent 113 into the gas pipe 114 (gas from the container 117). During the discharge of the gas tube 114, the distance from the hole 121 of the gas tube 114 to the adsorbent is shortened.

図１に示す実施形態では、ＡＮＧシステム１００は、温度測定装置１０１および温度プローブ１０２を含む。いくつかの実施形態では、温度プローブ１０２は熱電対であり、温度測定装置１０１は、熱電対測定装置であり、図１に示すように、温度プローブ１０２は、容器１１７の内部にアクセスするために、フィッティング１１１内のボア１０４を通過する。いくつかの実施形態では、温度によって生成された信号測定装置１０１は、（例えば、加圧ガス源とガス管１１４との間に連結された弁を開くことによって）ガス管１１４を介して容器１１７へのガス流の１つ以上を制御するために装置（例えば、コントローラ）、ガス管１１４を介して容器１１７からガスが流れ出し（例えば、ガス管１１４とガスを消費する装置またはシステムとの間に結合された弁を開くことによって）、容器１１７を加熱する（例えば、以下でさらに詳細に説明するように、容器１１７内の加熱された流体を循環させることによって）、容器１１７を冷却することによって行われる。   In the embodiment shown in FIG. 1, the ANG system 100 includes a temperature measurement device 101 and a temperature probe 102. In some embodiments, the temperature probe 102 is a thermocouple, the temperature measurement device 101 is a thermocouple measurement device, and the temperature probe 102 is used to access the interior of the container 117 as shown in FIG. , Passes through the bore 104 in the fitting 111. In some embodiments, the temperature-generated signal measurement device 101 can be configured such that the vessel 117 via the gas line 114 (eg, by opening a valve coupled between the pressurized gas source and the gas line 114). A device (eg, a controller) to control one or more of the gas flow to and from the vessel 117 via the gas tube 114 (eg, between the gas tube 114 and the device or system that consumes the gas). By heating the container 117 (by opening a combined valve) (eg, by circulating the heated fluid in the container 117 as described in more detail below), and by cooling the container 117 Done.

いくつかの実施形態では、温度測定装置１０１または温度プローブ１０２を特定の深さに挿入して、容器１１７内の異なる領域の温度を測定する（たとえば、容器１１７が圧力をかけている間）。あるいは、複数の温度測定装置１０１および／または温度プローブを挿入して、容器１１７内の異なる領域の温度を測定することができる。いくつかの実施形態では、温度プローブ１０２の形状、長さおよび角度は用途に応じて変化する。いくつかの実施形態では、温度プローブ１０２は、金属、金属合金、または温度測定装置１０１が吸着剤１１３およびガスの温度を測定することを可能にする任意の他の材料で作られる。一実施形態では、温度プローブ１０２は、直径が１／８インチで長さが２４インチの直管であり、温度測定装置１０１または温度プローブ１０２が挿入された長さ１メートルの容器１１７に挿入される別の実施形態では、管は前の実施例と同様であるが、その中点（例えば、容器１１７内への約１２インチ）で２０度の角度を有する。ある状況下では、温度プローブ１０２の配置は、容器１１７の壁、ガス管１０４、または熱流体ループ１１６（以下に説明する）に隣接して配置されていない吸着剤１１３を測定する場合に最も効率的である。   In some embodiments, the temperature measurement device 101 or temperature probe 102 is inserted at a specific depth to measure the temperature of different regions within the container 117 (eg, while the container 117 is under pressure). Alternatively, a plurality of temperature measuring devices 101 and / or temperature probes can be inserted to measure the temperatures of different regions within the container 117. In some embodiments, the shape, length and angle of the temperature probe 102 will vary depending on the application. In some embodiments, the temperature probe 102 is made of a metal, metal alloy, or any other material that allows the temperature measurement device 101 to measure the temperature of the adsorbent 113 and gas. In one embodiment, temperature probe 102 is a 1/8 inch diameter and 24 inch long straight tube that is inserted into temperature measuring device 101 or 1 meter long container 117 into which temperature probe 102 has been inserted. In another embodiment, the tube is similar to the previous example, but has a 20 degree angle at its midpoint (eg, about 12 inches into the container 117). Under certain circumstances, the placement of the temperature probe 102 is most efficient when measuring an adsorbent 113 that is not located adjacent to the wall of the vessel 117, the gas tube 104, or the thermal fluid loop 116 (described below). Is.

図１に示す実施形態では、ＡＮＧシステム１００は、熱流体ループ１１６を含む。熱流体ループ１１６は、第１の端部１０９および第２の端部１１０を有する。熱流体ループ１１６は、第１の端部１０９からボア１０３ａ容器１１７の内部に流入し、ボア１０３ｂを介して第２の端部１１０から容器１１７の内部を出る。熱流体ループ１１６は、容器１１７内の吸着剤１１３および容器１１７内の任意の気体を加熱または冷却するための流体の通過を可能にする。いくつかの実施形態では、熱流体ループ１１６の容器１１７内の部分は、容器１１７の内部の状態に耐えるように構成された金属材料（例えば、銅）からなり、熱流体ループ１１６の容器１１７の外側の部分は、可撓性材料（例えば、ゴム管）からなる。一例では、熱流体ループ１１６の容器１１７内の部分は、銅または銅合金（例えば、高圧銅合金）から作られた直径１／４インチの金属管である。別の例では、熱流体ループ１１６の容器１１７の外側の部分は、容器１１７の充填または放出の必要性に基づいて、直径１／２インチまたは別のサイズを有する。図１および図２Ａに示す特定の実施形態では、図示されていない別の実施形態では、熱流体ループ１１６は、継手１１１から容器の軸に実質的に平行に進む容器１１７の遠端付近に「Ｕターン」部分を有する容器１１７内の熱流体ループ１１６の配置の他の実施形態も可能である。   In the embodiment shown in FIG. 1, the ANG system 100 includes a thermal fluid loop 116. The thermal fluid loop 116 has a first end 109 and a second end 110. The thermal fluid loop 116 flows into the interior of the bore 103a container 117 from the first end 109 and exits the interior of the container 117 from the second end 110 via the bore 103b. The thermal fluid loop 116 allows the passage of fluid to heat or cool the adsorbent 113 in the container 117 and any gas in the container 117. In some embodiments, the portion of the thermal fluid loop 116 within the container 117 is made of a metallic material (eg, copper) configured to withstand the conditions inside the container 117, and The outer portion is made of a flexible material (for example, a rubber tube). In one example, the portion of the thermal fluid loop 116 within the container 117 is a 1/4 inch diameter metal tube made from copper or a copper alloy (eg, a high pressure copper alloy). In another example, the portion of the thermal fluid loop 116 outside the container 117 has a 1/2 inch diameter or another size, depending on the need for filling or discharging the container 117. In the particular embodiment shown in FIGS. 1 and 2A, in another embodiment not shown, the thermal fluid loop 116 is “near the distal end of the vessel 117 that runs substantially parallel to the vessel axis from the coupling 111. Other embodiments of placement of the thermal fluid loop 116 within the container 117 having a “U-turn” portion are possible.

いくつかの実施形態では、熱流体ループ１１６の第１の端部１０９および第２の端部１１０は熱源と流体連通している。一例では、熱流体ループ１１６の第１の端部１０９は、（例えば、約１４５°Ｆ〜約１６５°Ｆの範囲内の）容器１１７の温度より高い流体を熱源から受け取り、流体 容器１１７内の熱流体ループの部分を通過して、流体からの熱が容器１１７内の吸着剤および／または気体に移動し、流体が容器１１７の第２の端部１１０から熱源に戻される。一例では、容器１１７は車両（例えば、自動車）に設置され、熱源はエンジン用の冷却システムである。   In some embodiments, the first end 109 and the second end 110 of the thermal fluid loop 116 are in fluid communication with a heat source. In one example, the first end 109 of the thermal fluid loop 116 receives fluid from the heat source above the temperature of the container 117 (eg, within a range of about 145 ° F. to about 165 ° F.) Passing through the portion of the thermal fluid loop, heat from the fluid is transferred to the adsorbent and / or gas in the container 117 and fluid is returned from the second end 110 of the container 117 to the heat source. In one example, the container 117 is installed in a vehicle (eg, an automobile) and the heat source is a cooling system for the engine.

いくつかの実施形態では、熱流体ループ１１６の第１の端部１０９および第２の端部１１０は、冷却剤源と流体連通している。一例では、熱流体ループ１１６の第１の端部１０９は、容器１１７の温度よりも低い冷却剤源から流体を受け取り、流体は容器１１７内の熱流体ループの部分を通過し、容器１１７内の吸着剤および／または気体が流体に移され、流体は熱流体ループ１１６の第２の端部１１０から冷却剤源に戻される。   In some embodiments, the first end 109 and the second end 110 of the thermal fluid loop 116 are in fluid communication with a coolant source. In one example, the first end 109 of the thermal fluid loop 116 receives fluid from a coolant source that is below the temperature of the container 117, and the fluid passes through a portion of the thermal fluid loop in the container 117, The adsorbent and / or gas is transferred to the fluid and the fluid is returned from the second end 110 of the thermal fluid loop 116 to the coolant source.

図１に示す実施形態では、ＡＮＧシステム１００は、吸着ダム１０６および１０７を含む。吸着ダム１０６および１０７は、コンテナへのアクセスを可能にするように構成されている（例えば、継手１１１、ＰＲＤ １１８などを通過する構成要素）。吸着剤ダム１０６および１０７は、吸着剤１１３の容器１１７からの損失を防止し、吸着剤１１３が、バルブまたは他の部品が取り付けられる容器１１７のオリフィスに接触することを防止する（例えば、継手１１１がねじ込まれるねじ山、ＰＲＤ１１８など）を含む。いくつかの実施形態において、吸着剤ダム１０６および１０７の一方または両方は、柔軟な材料（例えば、プラスチック、ゴム）で作られる。いくつかの実施形態では、吸着剤ダム１０６および１０７の一方または両方は、容器１１７が吸着剤１１３で満たされているときに、容器１１７に入る管の周りにフィットするように、かつ／または容器１１７の開口部を覆うように構成される。吸着剤１１３は、容器１１７内に吸着剤１１３が充填された後、吸着剤ダム１０６，１０７を保持する。   In the embodiment shown in FIG. 1, the ANG system 100 includes adsorption dams 106 and 107. Suction dams 106 and 107 are configured to allow access to the container (eg, components that pass through fitting 111, PRD 118, etc.). Adsorbent dams 106 and 107 prevent loss of adsorbent 113 from container 117 and prevent adsorbent 113 from contacting the orifice of container 117 to which a valve or other component is attached (eg, coupling 111 Screw threads, PRD 118, etc.). In some embodiments, one or both of the adsorbent dams 106 and 107 are made of a flexible material (eg, plastic, rubber). In some embodiments, one or both of the adsorbent dams 106 and 107 may fit around a tube that enters the container 117 and / or the container 117 when the container 117 is filled with the adsorbent 113. It is comprised so that the opening part of 117 may be covered. The adsorbent 113 holds the adsorbent dams 106 and 107 after the adsorbent 113 is filled in the container 117.

吸着剤ダム１０６および１０７は、とりわけ、糸の磨耗または汚染を防止することによって、容器１１７のオリフィスを保護するように構成されている。吸着剤ダム１０６および１０７はまた、容器１１７が吸着剤１１３で満たされたとき、または成分（例えば、継手１１１、ＰＲＤ １１８など）を除去する必要がある場合に、吸着剤１１３が逃げないように構成されている。いくつかの実施形態では、吸着剤ダム１０６および１０７の一方または両方は、約６インチ〜約１０インチの範囲の直径および約１／３２インチ〜約１／１６インチの範囲の厚さを有する。いくつかの実施形態では、吸着剤ダム１０６および１０７の一方または両方が、容器１１７内の１つまたは複数のオリフィスを保護するために、容器１１７に適切に嵌合するための特定の形状（例えば、円形）を有する。吸着剤供給管の周りに伸び、取付具１１１が固定されている開口部とは別個の開口部を覆う。容器１１７が１つ以上の開口部を有する他の実施形態では、吸着ダム１０７は、他の構成要素（例えば、熱プローブ１０２、ガスチューブ１１４、熱流体ループ１１６）、またはそれらの組み合わせを収容するように穿孔される。特定の構成。   Adsorbent dams 106 and 107 are configured to protect, among other things, the orifice of container 117 by preventing yarn wear or contamination. Adsorbent dams 106 and 107 also prevent the adsorbent 113 from escaping when the container 117 is filled with the adsorbent 113 or when components (eg, coupling 111, PRD 118, etc.) need to be removed. It is configured. In some embodiments, one or both of the adsorbent dams 106 and 107 have a diameter in the range of about 6 inches to about 10 inches and a thickness in the range of about 1/32 inches to about 1/16 inches. In some embodiments, one or both of the adsorbent dams 106 and 107 have a specific shape (eg, to properly fit the container 117 to protect one or more orifices in the container 117). , Round). It extends around the adsorbent supply pipe and covers an opening separate from the opening to which the fixture 111 is fixed. In other embodiments where the vessel 117 has one or more openings, the adsorption dam 107 houses other components (eg, thermal probe 102, gas tube 114, thermal fluid loop 116), or combinations thereof. So that it is perforated. Specific configuration.

ＡＮＧシステム１００は、図３に示すシステム３００内の消費装置３１０などのシステム内の消費装置にガスを供給することができる。システム３００は、充填ガスラインに結合された燃料選択スイッチまたは充填ノズル３０１ 充填ノズル３０１は、圧縮天然ガスボンベ、天然ガスライン（例えば、居住地または事業所）、または任意の他のガス源などのガス源（例えば、天然ガス）に結合されるように構成される。。充填ガスライン３０４は、充填ノズル３０１からのガスを、高圧フィルタ３０２を介してＡＮＧシステム１００に運ぶ。いくつかの実施形態では、高圧フィルタ３０２は、油または水などの液体を、充填ガスライン３０４を介して受け取ったガスを容器１１７内のガスチューブ１１４に送るように構成されている。   The ANG system 100 can supply gas to a consuming device in the system, such as the consuming device 310 in the system 300 shown in FIG. System 300 is a fuel selection switch or filling nozzle 301 coupled to a filling gas line. Filling nozzle 301 is a gas such as a compressed natural gas cylinder, a natural gas line (eg, a residence or establishment), or any other gas source. Configured to be coupled to a source (eg, natural gas). . The filling gas line 304 carries the gas from the filling nozzle 301 to the ANG system 100 through the high pressure filter 302. In some embodiments, the high pressure filter 302 is configured to send a liquid, such as oil or water, to the gas tube 114 in the container 117 that receives the gas received via the fill gas line 304.

システム３００において、継手１１１は、ＡＮＧシステム１００から消費装置３１０にガスを運ぶ供給ガスライン３０９に結合される。一実施形態では、供給ガスライン３０９は、ステンレススチールシームレスチューブである。ガス管１１４を通って容器１１７から出るガスは、供給ガスライン３０９および高圧フィルタ３０３を通過する。高圧フィルタ３０３は、容器１１７を逃したガス中の吸着剤１１３を濾過するように構成される（例えば、フィルタ１１５を介して）。   In system 300, coupling 111 is coupled to a supply gas line 309 that carries gas from ANG system 100 to consumer device 310. In one embodiment, the supply gas line 309 is a stainless steel seamless tube. Gas exiting vessel 117 through gas pipe 114 passes through supply gas line 309 and high pressure filter 303. The high pressure filter 303 is configured to filter the adsorbent 113 in the gas that has escaped the container 117 (eg, via the filter 115).

次いで、ガスは、供給ガスライン３０９を介して、四分の一回転弁３０５、ロックオフ弁３０６、および逆止弁３０７を通過する。四分の一回転弁３０５は、供給ガスの手動の開閉を可能にするように構成される ロックオフバルブ３０６は、供給ガスライン３０９を通る意図しない流れを遮断するように構成された安全弁である。チェックバルブ３０７は、ガスが一方向（すなわち、消費装置３１０）。   The gas then passes through quarter-turn valve 305, lock-off valve 306, and check valve 307 via supply gas line 309. Quarter-turn valve 305 is configured to allow manual opening and closing of supply gas. Lockoff valve 306 is a safety valve configured to block unintended flow through supply gas line 309. . The check valve 307 is gas unidirectional (ie, the consumption device 310).

供給ガスライン３０９を介してチェックバルブ３０７から流出するガスは、圧力レギュレータ３０８を通過して消費装置３１０に送られる。圧力レギュレータ３０８の前に供給ガスライン３０９を通過するガスの圧力が閾値 圧力レギュレータ３０８は、圧力レギュレータ３０８を出るガスの圧力を閾値圧力以下の圧力に低下させるように構成されている（例えば、１００ｐｓｉ）。いくつかの実施形態では、圧力調整器３０８は、圧力変換器および／または温度センサを含む。   The gas flowing out from the check valve 307 via the supply gas line 309 passes through the pressure regulator 308 and is sent to the consumption device 310. The pressure of the gas passing through the supply gas line 309 before the pressure regulator 308 is a threshold pressure regulator 308 is configured to reduce the pressure of the gas exiting the pressure regulator 308 to a pressure below the threshold pressure (eg, 100 psi). ). In some embodiments, the pressure regulator 308 includes a pressure transducer and / or a temperature sensor.

いくつかの実施形態では、システム３００はまた、ユーザが供給ガスライン３０９からのガスで消費装置３１０に液体燃料（例えば、ガソリンまたはディーゼル）供給源３１６を供給するか、又は供給ガスライン３０９からのガスと液体燃料との何らかの組合せで供給される。いくつかの実施形態では、燃料選択スイッチ３１７は、容器１１７内の圧力に関する情報をユーザに提供するように構成される。いくつかの実施形態では、システム３００は、供給ガスライン３０９内の圧力を低下させて吸着剤１１３からのガス放出速度を増加させるように構成された真空ポンプ３１５を含む。   In some embodiments, the system 300 also allows the user to supply a liquid fuel (eg, gasoline or diesel) source 316 to the consumer 310 with gas from the supply gas line 309 or from the supply gas line 309. It is supplied in some combination of gas and liquid fuel. In some embodiments, the fuel selection switch 317 is configured to provide information to the user regarding the pressure in the container 117. In some embodiments, the system 300 includes a vacuum pump 315 configured to reduce the pressure in the supply gas line 309 to increase the rate of gas release from the adsorbent 113.

ＡＮＧシステム１００およびシステム３００の上述の実施形態は、特定の機能を実行するために使用することができる。場合によっては、ＡＮＧシステム１００は、容器１１７が加圧されている間に、容器１１７内の吸着剤１１３からガスを濾過するように構成される。いくつかの状況下で、ＡＮＧシステム１００は、（ａ）冷却によって充填中に吸着されるガス、（ｂ）加熱によってガスが吸着剤１１３から放出されること、および（ｃ）温度測定装置１０１と、温度プローブ１０２（例えば、熱電対プローブ）とを含む。一実施形態では、システムは、ガスチューブ、温度プローブ、または熱流体ループのような構成要素のための１つ以上の孔を有する容器のオリフィスに固定されるように構成された取付具を含む。   The above-described embodiments of ANG system 100 and system 300 can be used to perform certain functions. In some cases, the ANG system 100 is configured to filter gas from the adsorbent 113 in the container 117 while the container 117 is pressurized. Under some circumstances, the ANG system 100 includes (a) a gas that is adsorbed during filling by cooling, (b) a gas is released from the adsorbent 113 by heating, and (c) a temperature measuring device 101 , And temperature probe 102 (eg, thermocouple probe). In one embodiment, the system includes a fitting configured to be secured to an orifice of a container having one or more holes for components such as a gas tube, temperature probe, or thermal fluid loop.

いくつかの実施形態では、ガス管１１４は冷却部品として機能する。上述したように、ある状況下では、ガス管１１４の孔１２１を介して容器１１７の内部に入るガスはジュールトムソン効果により冷却効果を生じ、それにより容器１１７を冷却する。ある条件下では、コンテナ内の圧力が特定の圧力（例えば、特定の条件下で２，０００ｐｓｉ）に達すると、ガス（および結果的にコンテナ１１７）は、ガスが容器１１７に添加されたときにガス分子が吸着剤１１３に付着する速度を加速する。温度が上昇すると、吸着剤１１３へのガスの吸着速度が遅くなる。   In some embodiments, the gas tube 114 functions as a cooling component. As described above, under certain circumstances, the gas entering the interior of the container 117 through the hole 121 of the gas pipe 114 has a cooling effect due to the Joule-Thompson effect, thereby cooling the container 117. Under certain conditions, when the pressure in the container reaches a certain pressure (eg, 2,000 psi under certain conditions), the gas (and consequently the container 117) will be removed when the gas is added to the container 117. The speed at which the gas molecules adhere to the adsorbent 113 is accelerated. When the temperature rises, the gas adsorption rate on the adsorbent 113 becomes slower.

いくつかの実施形態では、容器１１７にガスを充填することは、容器１１７内のガス圧を監視しながら容器１１７にガスを導入することを含む。いくつかの例では、容器１１７内の温度も監視される。容器１１７内の圧力が監視されている間に容器１１７を充填する方法５００の実施形態が図５に示されている。ボックス５０２では、気体が容器１１７に導入される。ボックス５０４で、容器内の圧力１１７が高い充填圧力（例えば３６００ｐｓｉ）に達すると、容器１１７へのガスの導入が一時停止または遅くなり、ガスが吸着剤１１３によって吸着される。吸着剤によるガスの吸着は、容器１１７が減少する。ボックス５０６において、容器１１７内の圧力が低充填圧力（例えば３，５００ｐｓｉ）に達すると、容器１１７へのガスの導入が再開される。いくつかの実施形態では、ボックス５０８に示すように、高充填圧力に達する圧力に応答してガスを吸着させ、容器１１７へのガスの導入を再開するまで、ガスの導入を一時停止または遅くするこのプロセスは、容器内の圧力が低充填圧力を下回らないようにする。いくつかの実施形態では、この段落で説明したプロセスは、コントローラ３２０（例えば、電子コントローラ、コンピューティングデバイス）によって自動的に（例えば、ユーザ入力なしで）実行される   In some embodiments, filling the container 117 with gas includes introducing gas into the container 117 while monitoring the gas pressure in the container 117. In some examples, the temperature within container 117 is also monitored. An embodiment of a method 500 for filling the container 117 while the pressure in the container 117 is monitored is shown in FIG. In box 502, gas is introduced into container 117. In box 504, when the pressure 117 in the container reaches a high filling pressure (eg, 3600 psi), the introduction of gas into the container 117 is temporarily stopped or delayed and the gas is adsorbed by the adsorbent 113. Adsorption of gas by the adsorbent reduces the container 117. In box 506, when the pressure in container 117 reaches a low filling pressure (eg, 3,500 psi), the introduction of gas into container 117 is resumed. In some embodiments, as shown in box 508, the gas is adsorbed in response to the pressure reaching the high fill pressure, and the gas introduction is paused or delayed until gas introduction into the vessel 117 is resumed. This process ensures that the pressure in the container does not fall below the low filling pressure. In some embodiments, the process described in this paragraph is performed automatically (eg, without user input) by a controller 320 (eg, electronic controller, computing device).

ガスコンプレッサは、容器１１７内の圧力が高い充填圧力（例えば、３０ｐｓｉ、３００ｐｓｉ、３０００ｐｓｉ）に達するまで容器１１７にガスを導入するように構成されている、３，６００ｐｓｉ）。ガス圧縮機は、容器１１７へのガスの導入を停止するように構成されている。容器１１７にガスが導入されていない間に、ガスが吸着剤１１３に吸着されて圧力が低下する。容器１１７内の圧力が低い充填圧力（例えば、２５ｐｓｉ、２５０ｐｓｉ、２，５００ｐｓｉ、３，２５０ｐｓｉ）に低下すると、ガス圧縮機は、容器１１７内の圧力が 高い充填圧力。このプロセスは、容器１１７内の圧力が低い充填圧力と高い充填圧力との間の定常圧力に達するまで続く。   The gas compressor is configured to introduce gas into the vessel 117 until the pressure in the vessel 117 reaches a high filling pressure (eg, 30 psi, 300 psi, 3000 psi) (3,600 psi). The gas compressor is configured to stop the introduction of gas into the container 117. While the gas is not introduced into the container 117, the gas is adsorbed by the adsorbent 113 and the pressure decreases. When the pressure in vessel 117 drops to a low fill pressure (eg, 25 psi, 250 psi, 2500 psi, 3,250 psi), the gas compressor causes the pressure in vessel 117 to be high. This process continues until the pressure in vessel 117 reaches a steady pressure between low and high filling pressures.

上述のように、ＡＮＧシステム１００の実施形態は、温度測定装置１０１に結合された温度プローブ１０２を含む。いくつかの実施形態では、温度測定装置１０１は、容器１１７の内部の温度を監視し、温度は、容器１１７へのガスの流れを調節するコントローラ（例えば、バルブアセンブリまたはコンプレッサの圧力スイッチ）に供給される。いくつかの実施形態では、コントローラは、ガスが特定の 温度。   As described above, the embodiment of the ANG system 100 includes the temperature probe 102 coupled to the temperature measurement device 101. In some embodiments, the temperature measurement device 101 monitors the temperature inside the container 117 and the temperature is supplied to a controller (eg, a valve assembly or compressor pressure switch) that regulates the flow of gas to the container 117. Is done. In some embodiments, the controller has a gas at a specific temperature.

いくつかの実施形態では、温度測定装置１０１は、容器１１７内の熱流体ループ１１６を循環する流体の流れを調整するなどして、容器１１７内の温度を調整するように構成されたコントローラに温度を示す信号を送信するように構成されるいくつかの例では、コントローラは、ガスが容器１１７に導入されたとき、容器１１７の温度をより低い温度に調整して、吸着剤１１３へのガスの吸着の有効性を高めるように構成される。ガスが容器１１７から放出されているときに、容器１１７内の温度をより高い温度に調節して、吸着剤１１３からのガスの放出の有効性を高めるように構成される。吸着剤１１３の実施形態は、粒子状炭素または他の形態の炭素を含む。容器１１７の加熱及び冷却は、吸着剤１１３の形態によらず、ガスの吸着及び／又は放出の有効性を向上させることができる。   In some embodiments, the temperature measurement device 101 may provide a temperature to a controller configured to regulate the temperature within the vessel 117, such as by regulating the flow of fluid circulating through the thermal fluid loop 116 within the vessel 117. In some examples configured to transmit a signal indicative of the gas, when the gas is introduced into the container 117, the controller adjusts the temperature of the container 117 to a lower temperature to Configured to increase the effectiveness of adsorption. When the gas is being released from the container 117, the temperature in the container 117 is adjusted to a higher temperature to increase the effectiveness of releasing the gas from the adsorbent 113. Embodiments of the adsorbent 113 include particulate carbon or other forms of carbon. The heating and cooling of the container 117 can improve the effectiveness of gas adsorption and / or release regardless of the form of the adsorbent 113.

ＡＮＧシステム１００の実施形態の変形形態は、天然ガス自動車上のＡＮＧ貯蔵容器のような多種多様な状況で使用される。本明細書に記載の実施形態は、低圧システム（例えば、７ｐｓｉまで）及び高圧システム（例えば、４，０００ｐｓｉまで）で使用することができる。いくつかの実施形態では、システムの最適圧力は、約３００ｐｓｉ〜約１，０００ｐｓｉの範囲である。例えば、ＡＮＧシステム１００は、自動車エンジンのような内燃機関と共に使用することができる。１つの特定の例において、試験車両は、３，６００ｐｓｉの定格運転圧力を有するＡＮＧシステムからの吸着剤から放出された天然ガスを利用して８ヶ月以上運転された。そのテスト車両は、天然ガスでいっぱいのＡＮＧシステムから始めると約３５０マイルの範囲を持っていました。試験車両のエンジンはまた、ＡＮＧシステムの容器内のガスの圧力が１００ｐｓｉ未満であった後、約３０分間作動可能であった。車両がこのような低圧レベルで運転を継続できる１つの理由は、車両の運転を継続するのに十分なガスの吸着剤からの放出速度を増加させる熱流体ループを用いて容器の内部を加熱することであった。吸着剤システムの他の用途は、油／ガス井の頭部貯蔵、天然ガスの輸送、給油所の貯蔵、およびＬＰＧタンクのＡＮＧタンクへの置換（例えば、小さなバーベキュータンクから大型の商用ＬＰＧ貯蔵タンク）。   Variations of embodiments of the ANG system 100 are used in a wide variety of situations, such as ANG storage containers on natural gas vehicles. Embodiments described herein can be used in low pressure systems (eg, up to 7 psi) and high pressure systems (eg, up to 4,000 psi). In some embodiments, the optimal pressure for the system ranges from about 300 psi to about 1,000 psi. For example, the ANG system 100 can be used with an internal combustion engine such as an automobile engine. In one particular example, the test vehicle was operated for more than 8 months using natural gas released from an adsorbent from an ANG system with a rated operating pressure of 3,600 psi. The test vehicle had a range of about 350 miles starting with an ANG system full of natural gas. The test vehicle engine was also operational for approximately 30 minutes after the gas pressure in the ANG system vessel was less than 100 psi. One reason that a vehicle can continue to operate at such low pressure levels is to heat the interior of the container using a thermal fluid loop that increases the rate of release of sufficient gas from the adsorbent to continue driving the vehicle. Was that. Other uses of the adsorbent system are oil / gas well head storage, natural gas transport, gas station storage, and replacement of LPG tanks with ANG tanks (eg, small barbecue tanks to large commercial LPG storage tanks).

粒子状吸着剤を使用する他の試みでは、微粒子を失うのを避けるために粒子を一緒に保持するために結合剤を使用してきた。しかしながら、結合剤の使用は、ガスを吸着するのに利用可能な吸着剤の表面積を減少させ、それによって吸着剤がガスを吸着する有効性を低下させる。さらに、結合剤は、吸着剤を加熱し冷却することができる速度を低下させる。対照的に、本明細書に記載のＡＮＧシステム１００のいくつかの実施形態では、粒子状の吸着剤１１３と、容器１１７の長さの大部分を貫通する孔１２１を有するガス管１１４と、吸着剤１１３を防止するフィルタ１１５微粒子１１２がガス管１１４に入るのを防止し、熱流体ループ１１６は吸着剤１１３と結合剤を全く使用しない。吸着剤１１３に結合剤が存在しないと、ＡＮＧシステムの有効性は、貯蔵ガス。粒子状吸着剤１１３を加熱する能力は、圧縮天然ガス貯蔵を超えても車両が運転され得る範囲を拡大し、それによって貯蔵コストおよびガス貯蔵が補充される回数を減少させる。   Other attempts to use particulate adsorbents have used binders to hold the particles together to avoid losing particulates. However, the use of a binder reduces the surface area of the adsorbent available to adsorb the gas, thereby reducing the effectiveness of the adsorbent to adsorb the gas. Furthermore, the binder reduces the rate at which the adsorbent can be heated and cooled. In contrast, in some embodiments of the ANG system 100 described herein, a particulate adsorbent 113, a gas tube 114 having a hole 121 through most of the length of the vessel 117, and an adsorption Filter 115 which prevents agent 113 prevents particulate 112 from entering gas tube 114, and thermal fluid loop 116 uses no adsorbent 113 and no binder. If no binder is present in the adsorbent 113, the effectiveness of the ANG system is stored gas. The ability to heat the particulate adsorbent 113 extends the range over which the vehicle can be operated beyond compressed natural gas storage, thereby reducing storage costs and the number of times gas storage is replenished.

加えて、これまで説明したように、本明細書で説明するＡＮＧシステム１００の実施形態は、同等の圧縮天然ガスシステムと同等以上の能力を有することができ、本明細書に記載のＡＮＧシステム１００の実施形態は、同等の圧縮天然ガスシステム。これらの利点のために、ＡＮＧシステム１００の容器１１７およびシステムの他の構成要素（例えば、システム３００）は、より低い圧力に耐える薄い壁および他の構成要素を有することができる。より薄い壁を有する容器１１７は、製造コストが低く、より多様な形状にすることができ、軽量化が可能であり、自動車の範囲を徐々に増加させ、システムのコストを低減する。   In addition, as described above, embodiments of the ANG system 100 described herein may have capabilities that are equivalent to or better than equivalent compressed natural gas systems, and the ANG system 100 described herein. An embodiment of an equivalent compressed natural gas system. Because of these advantages, the container 117 of the ANG system 100 and other components of the system (eg, the system 300) can have thin walls and other components that can withstand lower pressures. Containers 117 with thinner walls are less expensive to manufacture, can be made in more diverse shapes, can be lighter, gradually increase the range of the automobile, and reduce the cost of the system.

コンテナ１１７をより低い圧力に充填することができることは、エネルギーを少なくし、設備を少なくし、ガスを圧縮するためのコストを低下させる。容器１１７をより低い圧力に充填することができれば、充填をより容易にすることができる。例えば、現在、天然ガスは多くの住宅および事業所で入手可能である。しかし、圧縮天然ガスシステムのために天然ガスを業界標準の３，６００ｐｓｉに圧縮するのに必要な設備およびエネルギーは非常に高価であり非効率的である。さらに、そのような装置は、コストが高く、耐久性が不十分であるため、ほとんどが一般に入手できない。天然ガスは、より低い圧力（例えば、本明細書に記載のＡＮＧシステム１００の実施形態を使用して）でより使用可能である場合、天然ガス容器は、既に設置されている既存の設備を介して家庭や業務に充填することができる。パイプラインを介して家庭および企業に配給される天然ガスのコストは、ガソリンより一般にはるかに低い（例えば、ガソリン・ガロン当量（ｇｇｅ）あたり０．７０〜０．８０ドル）。これにより、本明細書に記載されたシステムおよび方法の実施形態の使用は、典型的な燃料充填ステーションで購入されるガソリンまたはディーゼルと比較して低コストで燃料ガソリンおよびディーゼルエンジンを助けるのに非常に望ましい。   The ability to fill the container 117 to a lower pressure reduces energy, uses less equipment, and lowers the cost of compressing the gas. If the container 117 can be filled to a lower pressure, the filling can be made easier. For example, natural gas is currently available in many homes and offices. However, the equipment and energy required to compress natural gas to the industry standard 3,600 psi for compressed natural gas systems is very expensive and inefficient. In addition, such devices are generally not available due to their high cost and poor durability. If natural gas is more usable at lower pressures (eg, using the embodiments of ANG system 100 described herein), the natural gas container is routed through existing equipment already installed. Can be filled into the home and business. The cost of natural gas delivered to homes and businesses via pipelines is generally much lower than gasoline (eg, $ 0.70 to 0.80 per gasoline gallon equivalent (gge)). Thus, the use of the system and method embodiments described herein is very helpful in helping fuel gasoline and diesel engines at a lower cost compared to gasoline or diesel purchased at a typical fuel filling station. Is desirable.

本明細書に開示されたシステムおよび方法は、低圧で同等の貯蔵容量を提供することができ、それにより、オペレータは既存の天然ガスメータ（すなわち、事業所および住宅の現場）を低コストで満たすことができる。容器１１７は、高圧充填ステーション（例えば圧縮天然ガス充填ステーション）に充填することもできる。しかしながら、吸着剤を容器に充填する時間は、ガスが吸着剤に吸着するのにかかる時間のために、従来の圧縮天然ガス容器を充填する時間よりも、使用される吸着剤のタイプに応じてより長くかかる（例えば、吸着剤１１３）。天然ガスの初期量が吸着されるのに十分な時間を有すると、より多くの天然ガスを容器に導入することができる。このプロセスには数時間かかることがあります。しかしながら、全充填の時間は、ガスチューブ１１４に関して上述した冷却効果によって、および／または上述の熱流体ループ１１６内の冷却流体の循環によって、低減することができる。   The systems and methods disclosed herein can provide equivalent storage capacity at low pressures, thereby allowing operators to meet existing natural gas meters (ie, business and residential sites) at low cost. Can do. Container 117 can also be filled into a high pressure filling station (eg, a compressed natural gas filling station). However, the time to fill the container with the adsorbent depends on the type of adsorbent used rather than the time to fill the conventional compressed natural gas container because of the time it takes for the gas to adsorb to the adsorbent. It takes longer (eg, adsorbent 113). With enough time for the initial amount of natural gas to be adsorbed, more natural gas can be introduced into the container. This process can take several hours. However, the total filling time can be reduced by the cooling effect described above with respect to the gas tube 114 and / or by circulation of the cooling fluid within the thermal fluid loop 116 described above.

従来の吸着された天然ガス溶液は、ＣＮＧ消費装置の大部分（例えば、自動車、船舶、航空機など）が、モータ、他の機器）は、約１００ｐｓｉから約１５０ｐｓｉの範囲の圧力でＣＮＧ消費装置に入る圧力（例えば、圧力調整器の後）で動作する。さらに、ＣＮＧ消費装置が自動車のエンジンである場合、エンジンは許容可能な運転範囲を得るために高圧で貯蔵された大量の天然ガスを必要とする。許容可能な範囲（例えば、３５０マイル）の市場需要を満たすのに必要な大量を貯蔵するためには、３，０００ｐｓｉから３，６００ｐｓｉの範囲の圧力でＣＮＧを貯蔵する必要があった。本明細書に記載のシステムの実施形態は、ＡＮＧ用途のために開発されており、非常に低い圧力、場合によっては１６ｐｓｉという低い圧力を有するとき、容器からの天然ガスを利用することができる。本明細書に開示されたシステムは、このような車両がこの非常に低い圧力の天然ガスでさえ操作されることを可能にする。また、本明細書に記載のＡＮＧシステムの低圧で天然ガスを貯蔵することができるため、市場の需要を満たすために適切な車両駆動範囲が達成される。ＡＮＧシステムはまた、高圧圧縮機（例えば、３段から４段圧縮機）に比べて安価な、単純な既存の圧縮機技術を使用する。ＡＮＧシステムが充填される速度を増加させるために使用される低圧から中圧の圧縮機は、耐久性の記録がはるかに優れているため、経時的なコスト削減につながります。   Conventional adsorbed natural gas solutions are the majority of CNG consuming devices (eg, cars, ships, aircraft, etc.), motors, and other equipment) to CNG consuming devices at pressures ranging from about 100 psi to about 150 psi. Operates with incoming pressure (eg after pressure regulator). Furthermore, if the CNG consuming device is an automobile engine, the engine requires a large amount of natural gas stored at high pressure to obtain an acceptable operating range. In order to store the large quantities necessary to meet an acceptable range (eg, 350 miles) of market demand, it was necessary to store CNG at pressures ranging from 3,000 psi to 3,600 psi. The system embodiments described herein have been developed for ANG applications and can utilize natural gas from containers when having very low pressures, sometimes as low as 16 psi. The system disclosed herein allows such vehicles to be operated even with this very low pressure natural gas. Also, natural gas can be stored at the low pressure of the ANG system described herein, so that a suitable vehicle drive range is achieved to meet market demand. The ANG system also uses simple existing compressor technology, which is cheaper than high pressure compressors (eg, 3 to 4 stage compressors). Low to medium pressure compressors used to increase the rate at which the ANG system is filled will have much better durability records, leading to cost savings over time.

いくつかの実施形態では、所定の量の吸着剤１１３を吸着剤ダム１０６を介して容器１１７にガスチューブ１１４の外側に挿入することによって、容器１１７（例えば、ガスボンベ）に吸着剤１１３を充填する。吸着剤ダム１０６およびフィルタ 吸着剤１１３が容器１１７から抜け出るのを防止する。容器１１７が吸着剤１１３で満たされると、ガスの種類および含有量プロファイルに応じて、容器１１７は、吸着剤１１３なしよりもより低い圧力でより多くのガスを保持することができる いくつかの実施形態では、これは、吸着剤１１３の温度を操作して、吸着剤１１３からのガスの吸着および／または放出を促進することによって達成される。いくつかの実施形態では、（１） （２）加熱流体を加圧下に熱流体ループ１１６に通すことにより、   In some embodiments, the container 117 (eg, gas cylinder) is filled with the adsorbent 113 by inserting a predetermined amount of the adsorbent 113 into the container 117 through the adsorbent dam 106 outside the gas tube 114. . Adsorbent dam 106 and filter Adsorbent 113 is prevented from escaping from container 117. When container 117 is filled with adsorbent 113, depending on the gas type and content profile, container 117 can hold more gas at a lower pressure than without adsorbent 113. In form, this is accomplished by manipulating the temperature of the adsorbent 113 to promote gas adsorption and / or release from the adsorbent 113. In some embodiments, (1) (2) passing the heated fluid under pressure through the thermal fluid loop 116,

本明細書に記載のシステムおよび方法はまた、吸着剤１１３の形態にかかわらず、吸着剤１１３からのガスをより効率的に貯蔵および放出する。小粒子材料の形態の吸着剤１１３の課題の１つは、容器１１７を充填することが困難である それらを特定の密度で満たすことは困難である。いくつかの実施形態では、微粒子吸着剤１１３で容器１１７を充填するステップは、吸着剤１１３を特定の密度に圧縮するステップを含む。吸着剤１１３の増加した密度は、吸着剤１１３の有益な特性をより有効に利用するために安全かつ経済的に行うことができる。   The systems and methods described herein also store and release gas from the adsorbent 113 more efficiently, regardless of the form of the adsorbent 113. One of the challenges of the adsorbent 113 in the form of small particle material is that it is difficult to fill the container 117. It is difficult to fill them with a certain density. In some embodiments, filling the container 117 with the particulate adsorbent 113 includes compressing the adsorbent 113 to a specific density. The increased density of the adsorbent 113 can be done safely and economically to make better use of the beneficial properties of the adsorbent 113.

車両上の多くのＣＮＧ変換システムは、（例えば、ＣＮＧが圧力調整器を通過した後に）１００ｐｓｉと１５０ｐｓｉとの間でエンジンに入る圧力で作動する。これらのシステムは、作動するためにこの範囲の圧力を必要とする注入システムを使用する。低圧（例えば、１００ｐｓｉ未満）で動作するシステムは過去に使用されていないので、車両用の天然ガスの他の実装は、これらのタイプの低圧システムに集中していない。本明細書に開示されたＡＮＧシステムは、大型エンジン（例えば、８．１リットルの排気エンジン）でさえも動作させるために、低圧でメタンガスを利用することができる。本明細書に開示されたＡＮＧシステムは、圧力が非常に低い（例えば、１６ｐｓｉまで）場合、車両が天然ガスで作動することを可能にする。本明細書に記載のＡＮＧシステムを加熱する能力は、エンジンを最適に動作させるために必要な範囲を得るために低圧で動作することの改善をもたらし、ＡＮＧ車両システムの有用性を高める。容器１１７内の圧力が低い場合（例えば、１００ｐｓｉ未満）でも、大量の天然ガスが吸着剤１１３から放出されるので、本明細書に記載のＡＮＧシステムは、非常に広い範囲のモータおよびエンジンのサイズ（例えば、２気筒の小型エンジンから１０気筒の大型エンジンまで）が動作する。特定のシナリオでは、本明細書に記載のＡＮＧシステムは、負荷下でエンジンを動作させるのに必要な天然ガスの量を供給することができる（例えば、車両が坂を上っているとき、または重いトレーラーを牽引しているとき）。   Many CNG conversion systems on vehicles operate at pressures entering the engine between 100 psi and 150 psi (eg, after the CNG has passed the pressure regulator). These systems use infusion systems that require this range of pressure to operate. Other systems of natural gas for vehicles have not concentrated on these types of low pressure systems, since systems operating at low pressures (eg, less than 100 psi) have not been used in the past. The ANG system disclosed herein can utilize methane gas at low pressure to operate even a large engine (eg, an 8.1 liter exhaust engine). The ANG system disclosed herein allows a vehicle to operate on natural gas when the pressure is very low (eg, up to 16 psi). The ability to heat the ANG system described herein results in an improvement in operating at low pressure to obtain the necessary range for optimal engine operation, increasing the usefulness of the ANG vehicle system. Because a large amount of natural gas is released from the adsorbent 113 even when the pressure in the vessel 117 is low (eg, less than 100 psi), the ANG system described herein has a very wide range of motor and engine sizes. (For example, from a 2-cylinder small engine to a 10-cylinder large engine) operates. In certain scenarios, the ANG system described herein can supply the amount of natural gas necessary to operate the engine under load (eg, when the vehicle is climbing a hill, or When towing heavy trailers).

本明細書に記載のシステム（例えば、システム３００）の実施形態は、多数の異なるコンポーネントを使用して構築することができる。このような構成要素の例には、配管（例えば、供給ガスライン３０９として３／８インチ配管）、圧力調整器、インジェクタ及び／又は燃料レール、電子制御ユニット３２０（例えば、二次燃料コントローラ又は内部燃料コントローラ）スイッチ（例えば、燃料および／または天然ガスの選択を可能にするスイッチ）、および真空ポンプを含む。いくつかの実施形態では、圧力調整器は、より低い圧力（例えば、約１０ｐｓｉと約９９ｐｓｉとの間）で動作する車両のための十分な天然ガスの供給を継続し、ＡＮＧ容器から来る天然ガスの圧力を低下させる（例えば、容器１１７）をより低い圧力（例えば、１００ｐｓｉ未満）に制御する。このようなシステムで使用することができる追加のコンポーネントには、充填ノズル、フィッティング、クランプ、フィルタ（例えば、蒸気フィルタ、水分、油、水）、バルブ（例えば、四分の一回転、ロックオフ、チェック）ホース、配管、圧力解放装置、タンク、ブラケット、ナット、ボルト、またはネジ。   Embodiments of the systems described herein (eg, system 300) can be constructed using a number of different components. Examples of such components include piping (eg, 3/8 inch piping as supply gas line 309), pressure regulator, injector and / or fuel rail, electronic control unit 320 (eg, secondary fuel controller or internal A fuel controller) switch (eg, a switch that allows the selection of fuel and / or natural gas), and a vacuum pump. In some embodiments, the pressure regulator continues to provide sufficient natural gas for vehicles operating at lower pressures (eg, between about 10 psi and about 99 psi), and the natural gas coming from the ANG vessel (Eg, vessel 117) is controlled to a lower pressure (eg, less than 100 psi). Additional components that can be used in such systems include filling nozzles, fittings, clamps, filters (eg, steam filters, moisture, oil, water), valves (eg, quarter turn, lock-off, Check) hose, piping, pressure release device, tank, bracket, nut, bolt, or screw.

いくつかの実施形態では、天然ガスは、圧力調整器（例えば、圧力調整器３０８）から、配管（例えば、金属配管、ゴムチューブ）を通して１つ以上の燃料レールの各側に流出して、エンジンの各シリンダー。いくつかの例では、燃料レールは、電子制御ユニット３２０によってタイミング制御されて、エンジンシリンダの必要に応じて開閉するように指定された数のインジェクタ（例えば、３，４，５，６，８，１０）特定の量の天然ガスを受け取り、効率的に作動させる。圧力調整器、配管、および１つまたは複数の燃料レールの構成は、特定の用途に依存する。例えば、１つの構成において、圧力調整器は、１つ以上の燃料レールの各々の端部のための１つの出口（例えば、２．０リットルエンジンの４つのシリンダのための４つの出口）を含む。さらに別の構成では、圧力調整器は、２つの燃料レールの両端に複数の出口および配管を含む。   In some embodiments, natural gas flows from a pressure regulator (eg, pressure regulator 308) through piping (eg, metal tubing, rubber tubing) to each side of the one or more fuel rails. Each cylinder. In some examples, the fuel rail is timed by the electronic control unit 320 and is designated a number of injectors (eg, 3, 4, 5, 6, 8,. 10) Receive a specific amount of natural gas and operate efficiently. The configuration of the pressure regulator, piping, and one or more fuel rails depends on the particular application. For example, in one configuration, the pressure regulator includes one outlet for each end of one or more fuel rails (eg, four outlets for four cylinders of a 2.0 liter engine). . In yet another configuration, the pressure regulator includes a plurality of outlets and piping at both ends of the two fuel rails.

いくつかの実施形態では、本明細書に開示されたシステムは、エンジンが広い範囲の状況（例えば、車両に負荷がかかっているとき、または天然ガスがコンテナから低圧で配送されているとき、実験室での排出試験にも合格する。排出テストに合格する能力は、政府機関（例えば、環境保護庁）によって承認されることを可能にする。   In some embodiments, the systems disclosed herein can be used in experiments where the engine is in a wide range of situations (e.g., when the vehicle is loaded or when natural gas is being delivered from a container at low pressure). It also passes laboratory emissions tests, and the ability to pass emissions tests allows it to be approved by government agencies (eg, the Environmental Protection Agency).

いくつかの実施形態では、本明細書に開示されたシステム（例えば、圧力調整器と燃料レールとの間）に使用されるホースおよび取付具は、エンジン用の特定の量のガスを収容するように寸法決めされる。ガスが燃料レールを通過すると、ガス（例えば、ゴムホース）を介して、エンジンの吸気マニホールドにガスを挿入するように構成されたノズルに供給される。いくつかの実施形態では、これらのノズルは、典型的なＣＮＧシステム構成で使用されるよりも大きなサイズであり、ＡＮＧシステム内の流れを最適化するように構成される。   In some embodiments, hoses and fittings used in the systems disclosed herein (eg, between the pressure regulator and the fuel rail) are intended to contain a specific amount of gas for the engine. Are dimensioned. As the gas passes through the fuel rail, it is supplied via a gas (eg, a rubber hose) to a nozzle configured to insert the gas into the intake manifold of the engine. In some embodiments, these nozzles are larger in size than those used in typical CNG system configurations and are configured to optimize flow within the ANG system.

本明細書で開示されるＡＮＧシステムのいくつかの実施形態は、天然ガスの圧力を低下させるように構成された減速器を含む。いくつかの例では、減速器は、天然ガスの圧力を、３６００ｐｓｉという高い圧力から１０ｐｓｉの低い圧力まで、大型エンジンを稼動するのに必要な十分な量の天然ガスの流れを供給するように減少させるように構成される。別の例では、圧力調整器は、天然ガスの圧力を４０００ｐｓｉの高さから２４ｐｓｉの低圧まで低下させるように構成されている。   Some embodiments of the ANG system disclosed herein include a speed reducer configured to reduce the pressure of natural gas. In some examples, the reducer reduces the natural gas pressure from a high pressure of 3600 psi to a low pressure of 10 psi to provide a sufficient amount of natural gas flow necessary to run a large engine. Configured to let In another example, the pressure regulator is configured to reduce the pressure of natural gas from a height of 4000 psi to a low pressure of 24 psi.

いくつかの実施形態では、本明細書に開示されたＡＮＧシステムは、低い圧力で天然ガスのより高い流量を提供するので、低圧で車両を操作することができる。したがって、これらの実施形態では、ＡＮＧシステムは、より低い圧力（例えば、１００ｐｓｉ未満）で天然ガスのより高い流量を収容するように構成された構成要素（例えば、圧力調整器、配管、電子制御ユニット、燃料レール、ノズル）従来のＣＮＧシステムで使用されているよりも優れています。   In some embodiments, the ANG system disclosed herein provides a higher flow rate of natural gas at a lower pressure so that the vehicle can be operated at a lower pressure. Thus, in these embodiments, the ANG system includes components (eg, pressure regulators, piping, electronic control units) configured to accommodate higher flow rates of natural gas at lower pressures (eg, less than 100 psi). , Fuel rails, nozzles) are superior to those used in conventional CNG systems.

いくつかの実施形態では、自動充填システムは、吸着剤（例えば、吸着剤１１３）を含む容器（例えば、容器１１７）でＡＮＧシステムを満たすように構成される。いくつかの実施形態では、自動充填システムは、圧縮機、天然ガス漏れセンサ（例えば、メタン漏れセンサ）、自動遮断弁、圧力スイッチ、および耐火電気システムを含む。この構成要素の組み合わせは、充填速度の監視および調整、および容器内に貯蔵することができるガスの量の最大化を含む、天然ガス吸着を最適化するように構成されているため、従来のガス圧縮器とは異なる。いくつかの実施形態では、自動充填システムの構成および／または設定は、ガス圧力を容器の承認されたパラメータ（例えば作動圧力）内に保つように調節可能である（例えば、圧力およびガス充填率に関する）。   In some embodiments, the autofill system is configured to fill the ANG system with a container (eg, container 117) that includes an adsorbent (eg, adsorbent 113). In some embodiments, the autofill system includes a compressor, a natural gas leak sensor (eg, a methane leak sensor), an auto shut-off valve, a pressure switch, and a refractory electrical system. This combination of components is configured to optimize natural gas adsorption, including monitoring and adjusting the filling rate and maximizing the amount of gas that can be stored in the container, so that conventional gas Different from the compressor. In some embodiments, the configuration and / or settings of the automatic filling system can be adjusted (eg, with respect to pressure and gas filling rate) to keep the gas pressure within approved parameters (eg, operating pressure) of the container. ).

吸着剤がガスを吸着するためには、吸着剤を含まない容器を充填するよりも時間がかかる。いくつかの実施形態では、自動充填システムは、ガス容器を高充填圧力（例えば、天然ガスの場合５００ｐｓｉ）に充填することによって吸着プロセスに適応する。ガス容器内のガス圧が高充填圧力に達すると、圧力スイッチは、低充填圧力（例えば、４００ｐｓｉ）まで圧力が低下する（例えば、ガスが吸着剤に吸着される）まで、圧縮機機能を停止する。この時点で、圧力スイッチは圧力降下を認識し、コンプレッサは、充填圧力が高くなるまで容器を再び充填し始める。いくつかの例では、圧縮機は、吸着剤が対象ガスで飽和されるまでこのサイクルで継続する。   It takes more time for the adsorbent to adsorb the gas than filling a container that does not contain the adsorbent. In some embodiments, the autofill system adapts the adsorption process by filling the gas container to a high fill pressure (eg, 500 psi for natural gas). When the gas pressure in the gas container reaches a high filling pressure, the pressure switch stops the compressor function until the pressure drops to a low filling pressure (eg 400 psi) (eg the gas is adsorbed by the adsorbent) To do. At this point, the pressure switch recognizes the pressure drop and the compressor begins to refill the container until the fill pressure is high. In some examples, the compressor continues in this cycle until the adsorbent is saturated with the gas of interest.

自動充填システムは、天然ガス以外のガスと共に使用することができる。１つの代替の構成では、天然ガスセンサは含まれていないか、または使用されているガスの存在を認識するセンサに置き換えられる。さらに別の代替の構成では、自動充填システムは、非可燃性ガスが容器を充填するために使用されるとき、耐火電気システムを含まない。   Automatic filling systems can be used with gases other than natural gas. In one alternative configuration, the natural gas sensor is not included or replaced with a sensor that recognizes the presence of the gas being used. In yet another alternative configuration, the automatic filling system does not include a refractory electrical system when non-flammable gas is used to fill the container.

自動充填システムの様々な実施形態は、用途に応じて多種多様なサイズを有する。一実施形態では、コンプレッサは、標準（例えば、１１０ボルト）の壁コンセントから電力を供給される２馬力コンプレッサを含む。さらに別の実施形態では、圧縮機は天然ガスによって駆動される。さらに他の実施形態では、自動充填システムは、車両全体に配置され、四分の一馬力のバッテリ駆動モータを有する圧縮機アセンブリを有する。   Various embodiments of the automatic filling system have a wide variety of sizes depending on the application. In one embodiment, the compressor includes a two horsepower compressor that is powered from a standard (eg, 110 volts) wall outlet. In yet another embodiment, the compressor is driven by natural gas. In yet another embodiment, the autofill system includes a compressor assembly that is disposed throughout the vehicle and has a quarter horsepower battery-powered motor.

このように、ガス管１１４は、容器１１７にガスを充填する際のジュールトムソン効果に基づいて、容器１１７内の吸着剤１１３を冷却するように構成されている。ガス容器１１７が充填されると、容器１１７は、ガスチューブ１１４の穴１２１を介して容器１１７に導入されるガスよりも低い圧力を有する。ガスがシリンダバルブを通ってガスチューブ１１４に入ると、（例えば、ガス管１１４の長さに沿って間隔をおいて配置された孔１２１）を通って放出され、それによってガス管１１４に隣接する吸着剤１１３を冷却する。単一の入口を有する現在のガス容器では、この冷却効果は、容器の残りの部分ではなく、単一の入口をすぐに取り囲む空間を冷却するだけである。ガス管１０４なしで容器を充填するとき、弁が位置する容器の端部は、容器の反対側よりもはるかに低く（例えば、１００°Ｆ低い）することができる。吸着剤が熱または冷却が容器全体に分配される速度を低下させるので、ガス容器全体にわたる温度の一貫性の欠如は、吸着剤容器において誇張される。   Thus, the gas pipe 114 is configured to cool the adsorbent 113 in the container 117 based on the Joule-Thompson effect when the container 117 is filled with gas. When the gas container 117 is filled, the container 117 has a lower pressure than the gas introduced into the container 117 through the hole 121 of the gas tube 114. As gas enters the gas tube 114 through the cylinder valve, it is released through (eg, holes 121 spaced along the length of the gas tube 114), thereby adjacent to the gas tube 114. The adsorbent 113 is cooled. In current gas containers with a single inlet, this cooling effect only cools the space immediately surrounding the single inlet, not the rest of the container. When filling a container without the gas tube 104, the end of the container in which the valve is located can be much lower (eg, 100 ° F. lower) than the opposite side of the container. The lack of temperature consistency across the gas container is exaggerated in the adsorbent container as the adsorbent reduces the rate at which heat or cooling is distributed throughout the container.

いくつかの実施形態では、自動充填システムは、（例えば電子ゲージを使用して）温度を監視し、容器内の温度に基づいてガスの吸着を増加させるために容器内へのガスの流れを増減する自動バルブを含む。この機能は、吸着剤が増加する前にバルブを通るガスの流量を増加させることによって、特定の圧力設定（例えば、天然ガスで２，０００ｐｓｉ）で充填バルブを通る流量を調節するために、本明細書に開示される他の温度および吸着制御方法 温度を最適以下のレベルに下げる。   In some embodiments, the automatic filling system monitors the temperature (eg, using an electronic gauge) and increases or decreases the flow of gas into the container to increase gas adsorption based on the temperature in the container. Including automatic valves. This feature is used to adjust the flow rate through the filling valve at a specific pressure setting (eg, 2,000 psi for natural gas) by increasing the flow rate of gas through the valve before the adsorbent is increased. Other Temperatures and Adsorption Control Methods Disclosed in the Specification Lower the temperature to a suboptimal level.

いくつかの実施形態では、ガス管１１４は、容器１１７の長さの約半分から容器１１７の全長に及ぶため、ガスは、吸着剤１１３を含む空間を通ってより短い距離を移動し、ガスは、ガス管１１４内の妨害を受けずに移動することができるので、ガスは、容器１１７からの経路上を妨害されずに移動するまで、移動距離が短い。充填中に生じる冷却効果プロセスは、ガスが充填中および容器全体にわたってガスをより均等に分配する点で、そうでない場合よりも利点があります。ガスが吸着剤１１３から放出されると（例えば、自動車の運転中に天然ガス用）、ガスは、吸着剤１１３を通って出て行くことができる導管への移動距離が小さいので、吸着剤から容易に放出される容器１１７の邪魔にならない。ガスが容器の一方の端部から他方の端部まで吸着剤を通って移動しなければならない場合、充填に際してガスが付着する時間を長くし、容器から出る途中で脱出点に達する時間を長くする１１７を解放するとき。いくつかの実施形態では、ガス管１１４は、非常に低い圧力（例えば、約０．１ｐｓｉ程度の低さ）および非常に高い圧力（例えば、約４，５００ｐｓｉまで）でガスが容器１１７に出入りするように構成されている。そのような圧力に対応するために、いくつかの実施形態では、構成要素（例えば、ボア１０５、コネクタ１１９）は、そのような圧力に安全に耐えるように構成される。シリンダーフィッティングをシリンダーに入れたりシリンダーを出る場所でチューブをろう付けすることも、高圧下でタンクを安全に保つ方法です。   In some embodiments, the gas tube 114 extends from about half the length of the container 117 to the entire length of the container 117 so that the gas travels a shorter distance through the space containing the adsorbent 113 and the gas is Since the gas can be moved without being obstructed in the gas pipe 114, the moving distance of the gas is short until the gas moves on the path from the container 117 without being obstructed. The cooling effect process that occurs during filling has an advantage over other cases in that the gas distributes the gas more evenly during filling and throughout the container. When the gas is released from the adsorbent 113 (eg, for natural gas while driving a car), the gas travels from the adsorbent to the conduit that can exit through the adsorbent 113, so It does not interfere with the easily released container 117. If the gas has to travel through the adsorbent from one end of the container to the other, increase the time for the gas to adhere during filling and the time to reach the escape point on the way out of the container When releasing 117. In some embodiments, the gas tube 114 allows the gas to enter and exit the container 117 at very low pressure (eg, as low as about 0.1 psi) and very high pressure (eg, up to about 4,500 psi). It is configured as follows. To accommodate such pressures, in some embodiments, components (eg, bore 105, connector 119) are configured to safely withstand such pressures. Putting the cylinder fitting into the cylinder or brazing the tube where it leaves the cylinder is another way to keep the tank safe under high pressure.

いくつかの実施形態では、本明細書で開示されるＡＮＧシステムは、内部ガス放出システムを有する継手（例えば、継手１１１）を含む。いくつかの実施形態では、内部ガス放出システムは、容器の内部の吸着剤に浸漬され、吸着剤に電荷を送達する電荷送達構成要素（例えば、銅からなるワイヤ）を含む装置である。電荷は吸着剤を加熱し、吸着剤からのガスの放出速度を増加させる。   In some embodiments, the ANG system disclosed herein includes a fitting (eg, fitting 111) having an internal gas release system. In some embodiments, the internal gas release system is a device that includes a charge delivery component (eg, a wire made of copper) that is immersed in an adsorbent inside the container and delivers charge to the adsorbent. The charge heats the adsorbent and increases the rate of gas release from the adsorbent.

電荷供給構成要素は、多くの構成のものでよい。いくつかの例では、電荷送達構成要素は、タンクの各端部または低または高直径のワイヤに導電性材料を含み、電荷送達構成要素は様々な数のワイヤを有し、および／または電荷送達ワイヤは、フィッティングのコンポーネント。１つの構成では、様々な長さ（例えば、４インチ、６インチ、８インチ）の１０本の２０ゲージ露出銅線が、容器の軸に沿って実質的に等間隔で取り付けられる。さらに別の構成では、端部に露出した部分（例えば、ワイヤの１インチ）のみを有する特定の長さ（例えば、長さ３インチ）の、取り付けられていない１４ゲージの金ワイヤが２つしかない。   The charge supply component can be of many configurations. In some examples, the charge delivery component includes a conductive material at each end of the tank or low or high diameter wire, the charge delivery component has a varying number of wires, and / or charge delivery Wire is a fitting component. In one configuration, ten 20 gauge exposed copper wires of various lengths (eg, 4 inches, 6 inches, 8 inches) are attached at substantially equal intervals along the axis of the container. In yet another configuration, there are only two unattached 14 gauge gold wires of a specific length (eg, 3 inches long) that have only exposed portions (eg, 1 inch of wire) at the ends. Absent.

いくつかの実施形態では、吸着剤に送達される電荷は、特定の用途に基づいて変化する。一例では、吸着剤の導電率は、電気で付勢された異なる電柱から熱を生成するために使用される。一実施形態では、容器内の圧力が特定の圧力（例えば、１２０ｐｓｉ）に低下すると、チャージが供給され、タンク外部の用途に使用される天然ガスが放出される。   In some embodiments, the charge delivered to the adsorbent varies based on the particular application. In one example, the conductivity of the adsorbent is used to generate heat from different power poles that are electrically energized. In one embodiment, when the pressure in the container drops to a specific pressure (eg, 120 psi), a charge is supplied and natural gas used for applications outside the tank is released.

異なる実施形態では、ＡＮＧシステム用継手の構成要素（例えば、継手１１１）は、形状および／または構造的完全性が異なる。いくつかの実施形態では、バッファ材料は、それぞれの構成要素が動く（例えば、バウンドする）ことができる点に取り付けられ、絡み目の内部に接触する。いくつかの例では、接点バッファは、熱流体ループ（例えば、熱流体ループ１１６）の端部の１インチに亘って取り付けられた小さな長さのゴムチューブを含む。いくつかの例では、このような緩衝剤の材料は、容器に使用される気体または気体および／または容器に使用される吸着剤の種類に依存する。いくつかの例では、このような材料は、ガスまたは吸着剤と反応しないように構成され、経時的に劣化しないように（または最小限に低下するように）構成されている。   In different embodiments, the components of a joint for an ANG system (eg, joint 111) differ in shape and / or structural integrity. In some embodiments, the buffer material is attached to a point where each component can move (eg, bounce) and contacts the interior of the tangle. In some examples, the contact buffer includes a small length rubber tube attached over an inch at the end of a thermal fluid loop (eg, thermal fluid loop 116). In some examples, such buffer material depends on the gas or gas used in the container and / or the type of adsorbent used in the container. In some examples, such materials are configured not to react with the gas or adsorbent and configured to not degrade (or decrease to a minimum) over time.

図１に示すＡＮＧシステム１００を参照すると、容器１１７を吸着剤１１３で充填する様々な方法が可能である。いくつかの実施形態では、吸着剤１１３は、特に粒子状の場合には、妨害または移動されると容易に空気中に浮遊するため、取り扱いが困難である。空気中の吸着剤１１３は、呼吸した場合の潜在的な健康上の危険性のようないくつかの理由から望ましくない。他の実施形態では、いくつかの完成した吸着剤材料は、粒状吸着剤を一緒に保つための結合剤（例えば、ケイ酸ナトリウム）を含む。結合剤は、吸着剤が吹き飛ばされることを防止し、吸着剤をより高密度に圧縮する。結合剤を使用することの１つの問題は、（ａ）結合剤自体がガスが容器内に占める空間を占め、（ｂ）結合剤が吸着可能なガスの多くを吸着することができないために、結合剤がガス粒子が吸着剤に付着する点をブロックするためである。本明細書で開示されるように、容器１１７に使用される吸着剤１１３の実施形態は、結合材料を含まない。   Referring to the ANG system 100 shown in FIG. 1, various methods of filling the container 117 with the adsorbent 113 are possible. In some embodiments, the adsorbent 113 is difficult to handle, especially when in the form of particles, because it easily floats in the air when blocked or moved. Adsorbent 113 in the air is undesirable for several reasons, such as potential health hazards when breathing. In other embodiments, some finished adsorbent materials include a binder (eg, sodium silicate) to keep the particulate adsorbent together. The binder prevents the adsorbent from being blown away and compresses the adsorbent to a higher density. One problem with using a binder is that (a) the binder itself occupies the space occupied by the gas in the container, and (b) the binder cannot adsorb much of the adsorbable gas. This is because the binder blocks the point where the gas particles adhere to the adsorbent. As disclosed herein, the embodiment of the adsorbent 113 used in the container 117 does not include a binding material.

吸着剤ダム１０６，１０７は、吸着剤１１３を容器１１７内により容易かつ効率的に充填することができ、また、吸着剤１１３を容器１１７から脱落させることもない。さらに、フィルタ１１５は、吸着剤１１３がガスチューブ１１４ １つの実施形態では、粒子状の吸着剤１１３を容器１１７に充填する方法は、真空（例えば、店舗ｖａｃ）をガス管１１４にこのような既に空の容器１１７（例えば、窒素、空気）に入っているガスは、ガス管１１４の外側から容器１１７の内側に流入する。第２の管は、吸着剤１１３の源から容器１１７に通じる。一実施形態では、第２のチューブは、吸着ダム１０７を通過する。この実施形態では、吸着剤１１３は、真空が結合される容器１１７の側面を介して容器１１７に引き込まれる。別の実施形態では、一旦吸着剤１１３が容器１１７に充填されると（例えば、温度プローブ１０２のボア１０４を介して）、他の目的のために使用される継手１１１のボアのうちの１つを第２のチューブが通過する。ガス管１１４を通る真空の吸引は、吸着剤１１３を第２の管を通って容器１１７に引き込む。一例では、容器は、継手１１１が容器１１７の他端に開口し、第２のチューブは容器１１７の他端の開口部を通り、吸着剤１１３が容器の底部にガス管１１４に引き寄せられる。   The adsorbent dams 106 and 107 can easily and efficiently fill the adsorbent 113 in the container 117, and the adsorbent 113 is not dropped from the container 117. In addition, the filter 115 may be such that the adsorbent 113 is a gas tube 114. In one embodiment, the method of filling the container 117 with particulate adsorbent 113 is such that a vacuum (eg, store vac) is applied to the gas pipe 114 such as A gas contained in an empty container 117 (for example, nitrogen or air) flows into the container 117 from the outside of the gas pipe 114. The second tube leads from the source of the adsorbent 113 to the container 117. In one embodiment, the second tube passes through the adsorption dam 107. In this embodiment, the adsorbent 113 is drawn into the container 117 through the side of the container 117 to which a vacuum is coupled. In another embodiment, once the adsorbent 113 is filled into the container 117 (eg, via the bore 104 of the temperature probe 102), one of the bores of the fitting 111 used for other purposes. Through the second tube. Vacuum suction through the gas tube 114 draws the adsorbent 113 into the container 117 through the second tube. In one example, in the container, the joint 111 opens at the other end of the container 117, the second tube passes through the opening at the other end of the container 117, and the adsorbent 113 is drawn to the gas pipe 114 at the bottom of the container.

いくつかの実施形態では、ガス（例えば窒素）が真空中を流れる速度が変化する。特定の条件下で、真空流速を増加させることにより、吸着剤１１３は、ガス管１１４およびフィルタ１１５の周りで特定の圧縮比に圧縮される。容器１１７の内部の容積、容器内の他の成分によって占められる空間の容積、および容器１１７に吸入された吸着剤１１３の重量に基づいて、圧縮比を測定して得ることができる。一実施形態では、吸着剤粒子で充填された容器１１７の容積の圧縮比は７５％以上である。容器１１７が使用されている吸着剤のタイプに基づいて特定の圧縮比に吸着剤１１３で充填されると、吸着剤１１３が容器１１７に挿入される開口が閉じられる。いくつかの実施形態では、容器１１７の開口は、開口に挿入される別の構成要素（例えば、温度プローブ１０２）、開口にバルブを取り付けること、ＰＲＤ１１８を開口の上に置くこと、吸着剤１１３を容器１１７から排出させる。   In some embodiments, the rate at which a gas (eg, nitrogen) flows through the vacuum varies. Under certain conditions, by increasing the vacuum flow rate, the adsorbent 113 is compressed around the gas tube 114 and filter 115 to a specific compression ratio. The compression ratio can be obtained based on the volume inside the container 117, the volume of the space occupied by other components in the container, and the weight of the adsorbent 113 sucked into the container 117. In one embodiment, the volumetric compression ratio of the container 117 filled with adsorbent particles is 75% or more. When the container 117 is filled with the adsorbent 113 to a specific compression ratio based on the type of adsorbent being used, the opening into which the adsorbent 113 is inserted into the container 117 is closed. In some embodiments, the opening of the container 117 may include another component (eg, temperature probe 102) inserted into the opening, attaching a valve to the opening, placing the PRD 118 over the opening, The container 117 is discharged.

本開示の原理、代表的な実施形態、および動作様式は、上記の説明において記載されている。しかしながら、保護されることが意図される本開示の態様は、開示される特定の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。さらに、本明細書に記載の実施形態は、限定的ではなく例示的なものとみなされるべきである。本開示の精神から逸脱することなく、他のもの、および同等のものによって変更および変更を行うことができることは理解されよう。したがって、そのような変形、変更、および等価物の全てが、本開示の精神および範囲内に含まれることが明白に意図される。
The principles, exemplary embodiments, and modes of operation of the present disclosure are described in the above description. However, aspects of the present disclosure that are intended to be protected should not be construed as limited to the particular embodiments disclosed. Further, the embodiments described herein are to be considered illustrative rather than limiting. It will be understood that changes and modifications can be made by others and equivalents without departing from the spirit of the present disclosure. Accordingly, it is manifestly intended that all such variations, modifications, and equivalents are included within the spirit and scope of this disclosure.

排他的な特性または特権が主張される本発明の実施形態は、以下のように定義される。   Embodiments of the invention in which an exclusive property or privilege is claimed are defined as follows.

Claims (25)

ガスシステムであって、
可燃性ガスを加圧下で貯蔵するように構成された容器と、
開口部および長さを有する。 容器に取り付けられ、開口に係合するように構成された継手と、継手
容器内への流路を規定するステップと、前記容器の長さの少なくとも半分に沿って延び、複数の孔を有するガス管と、容器内に配置され、ガス管の外側に配置され、特徴的な最小サイズを有する粒子を含み、さらに吸着剤が可燃性ガスを吸着するように選択された量の粒子状吸着剤と、前記ガス管に結合され、前記ガス管内の複数の孔を覆うように構成されたフィルタとを備え、前記フィルタは、前記ガス管の内外へのガスの通過を可能にし、前記ガス管内への吸着剤粒子の通過を防止するように構成される。 A gas system,
A container configured to store flammable gas under pressure;
It has an opening and a length. A coupling attached to the container and configured to engage the opening; defining a flow path into the coupling container; and a gas having a plurality of holes extending along at least half of the length of the container A tube and an amount of particulate adsorbent selected to contain a combustible gas, wherein the adsorbent includes particles having a characteristic minimum size, disposed within the container and disposed outside the gas tube A filter coupled to the gas pipe and configured to cover a plurality of holes in the gas pipe, the filter allowing passage of gas into and out of the gas pipe and into the gas pipe It is configured to prevent the adsorbent particles from passing through. 前記フィッティングは、前記容器の前記開口部に螺合して前記容器の前記開口部とのシールを形成する、請求項１に記載のガスシステム。 The gas system according to claim 1, wherein the fitting is screwed into the opening of the container to form a seal with the opening of the container. 前記粒子の特徴的な最小サイズが５ミクロンより大きく、前記フィルタが前記粒子の通過を防止するように構成されたメッシュフィルタである、請求項１に記載のガスシステム。 The gas system of claim 1, wherein the characteristic minimum size of the particles is greater than 5 microns and the filter is a mesh filter configured to prevent the passage of the particles. 前記メッシュフィルタは、少なくとも２つのクランプで前記ガス管に固定される、請求項３に記載のガスシステム。 The gas system according to claim 3, wherein the mesh filter is fixed to the gas pipe with at least two clamps. 前記フィルタが、前記ガス管に溶接または結合される、請求項１に記載のガスシステム。 The gas system of claim 1, wherein the filter is welded or coupled to the gas pipe. 前記フィルタは、前記ガス管に取り付けられた複数のストリップを含む、請求項５に記載のガスシステム。 The gas system of claim 5, wherein the filter includes a plurality of strips attached to the gas pipe. 前記容器内に配置され、前記粒子状吸着剤に埋め込まれ、前記吸収剤の温度を監視し、前記監視された温度を示す信号を提供するように構成された温度プローブをさらに備える、請求項１に記載のガスシステム。 2. A temperature probe disposed within the container, embedded in the particulate adsorbent, configured to monitor the temperature of the absorbent and provide a signal indicative of the monitored temperature. Gas system as described in. 前記温度プローブは、前記フィッティングの第２のボアを介して前記容器内に挿入されたチューブ内に配置される、請求項７に記載のガスシステム。 The gas system of claim 7, wherein the temperature probe is disposed in a tube inserted into the container through a second bore of the fitting. 前記容器内に延在する第１の端部、前記容器内に前記ガス管から離れて配置されるループ部、および前記容器から延在する第２の端部を有する熱ループをさらに備え、前記熱ループは、（ａ）吸着剤を加熱して吸着剤からのガスの脱離を容易にする、または（ｂ）吸着剤を冷却して、吸着剤へのガスの吸着を促進するように構成される。 A thermal loop having a first end extending into the container, a loop portion disposed away from the gas pipe in the container, and a second end extending from the container; The thermal loop is configured to (a) heat the adsorbent to facilitate desorption of the gas from the adsorbent, or (b) cool the adsorbent to promote gas adsorption to the adsorbent. Is done. 前記熱ループは、前記容器を通って高温の流体を導くように構成された熱流体ループ、または前記容器を通って冷たい流体を導くように構成された熱流体ループを含む、請求項９に記載のガスシステム。 The thermal loop includes a thermal fluid loop configured to direct a hot fluid through the container or a thermal fluid loop configured to direct a cold fluid through the container. Gas system. 前記サーマル・ループの前記第１の端部が前記フィッティングの入口ボアを通って延び、前記サーマル・ループの前記第２の端部が前記フィッティングの出口ボアを通って延びる、請求項９に記載のガス・システム。 10. The first end of the thermal loop extends through the fitting inlet bore and the second end of the thermal loop extends through the fitting outlet bore. Gas system. 前記吸着剤に電荷を送達して熱を発生させ、前記吸着剤からの前記ガスの放出速度を増加させるように構成された装置をさらに備える、請求項１に記載のガスシステム。 The gas system of claim 1, further comprising a device configured to deliver charge to the adsorbent to generate heat and increase a rate of release of the gas from the adsorbent. 前記ガス管からのガスの流出を、前記導電性ガスをエンジンに噴射するように構成された少なくとも１つの噴射器に導くように構成されたガスラインと、前記ガスラインに結合され、インジェクタに導かれるガスが５ｐｓｉから１４９ｐｓｉの範囲の圧力を有するように、ガスの流出の圧力を調整する。 A gas line configured to direct the outflow of gas from the gas pipe to at least one injector configured to inject the conductive gas into the engine; and coupled to the gas line and directed to the injector. The gas outlet pressure is adjusted so that the gas being discharged has a pressure in the range of 5 psi to 149 psi. 少なくとも前記圧力調整器を制御するように構成された電子制御ユニットをさらに備える、請求項１３に記載のガスシステム。 The gas system of claim 13, further comprising an electronic control unit configured to control at least the pressure regulator. 前記エンジンへの燃料源を選択的に制御するように構成された燃料選択スイッチをさらに備える、請求項１３に記載のガスシステム。 The gas system of claim 13, further comprising a fuel selection switch configured to selectively control a fuel source to the engine. 真空ポンプをさらに備えた請求項１３に記載のガスシステム ガスライン内の圧力を低下させて吸着剤からのガスの放出速度を増加させるように構成される。 14. The gas system of claim 13, further comprising a vacuum pump, configured to decrease the pressure in the gas line to increase the rate of gas release from the adsorbent. 前記容器の内部の吸着剤が前記容器の開口部または前記容器の別の開口部の一方または両方を介して前記容器から出るのを防止するように構成された少なくとも１つの吸着剤ダムをさらに備える、請求項１に記載のガスシステム。 And further comprising at least one adsorbent dam configured to prevent adsorbent within the container from exiting the container through one or both of an opening of the container or another opening of the container. The gas system according to claim 1. 前記吸着剤は、前記ガスチューブに連結された真空によって前記容器内の前記開口部の１つまたは前記容器内の別の開口部を通過する管を介して前記容器に挿入されるように構成され、吸着剤が吸着剤の供給源から容器内に引き込まれるように、ガス管内に真空を作り出す。 The adsorbent is configured to be inserted into the container through a tube passing through one of the openings in the container or another opening in the container by a vacuum coupled to the gas tube. A vacuum is created in the gas tube so that the adsorbent is drawn into the container from the adsorbent source. 容器にガス状物質を充填する方法であって、粒子状の吸着剤と、前記容器内に延在するガス管とを備え、前記吸着剤が前記ガス管に入るのを防ぐように構成されたフィルタによって覆われた複数の孔を有する方法。：
容器内にガス源からガス管を介してガス流を挿入して
容器の内部の圧力が高い充填圧力に達する。容器の内部の圧力または熱が吸着のために最適化されるまで、容器の内部の圧力および熱に応答して容器に挿入されるガスの流れを一時停止または遅くすること；ガス源からガス管を介して容器内へのガスの流れを再開する
容器の内部の圧力または熱が特定の充填圧力に達するまで；ガスの流れの一時停止または減速を繰り返し、
容器内の圧力が低充填圧力に落ちないまでのガスの流れ；容器内の圧力に応じてガス源を容器から切り離す
容器は低い充填圧力に落ちない。 A method of filling a container with a gaseous substance, comprising a particulate adsorbent and a gas pipe extending into the container, wherein the adsorbent is prevented from entering the gas pipe. A method having a plurality of holes covered by a filter. :
A gas flow is inserted into the container through a gas pipe from a gas source, and the pressure inside the container reaches a high filling pressure. Pausing or slowing the flow of gas inserted into the container in response to the pressure and heat inside the container until the pressure or heat inside the container is optimized for adsorption; Resuming gas flow into the vessel through the vessel until the pressure or heat inside the vessel reaches a certain filling pressure; repeatedly pausing or slowing down the gas flow;
Gas flow until the pressure in the container does not drop to a low filling pressure; a container that disconnects the gas source from the container in response to the pressure in the container does not drop to a low filling pressure. コンテナにガスを充填するためのガスコンプレッサシステムであって、
ガスコンプレッサー；
加圧された形態でガスを保持するように構成された容器と、前記圧力スイッチは、
圧縮機を始動してコンテナにガスを充填し、
容器内の圧力が高い充填圧力に達したことを決定し、圧縮機が容器にガスを充填するのを停止させ、
容器内の圧力が高充填圧力に達したと判断するステップと、
容器内の圧力が低い充填圧力に達したと判断し、
そして
容器にガスを充填するためにコンプレッサを再始動する。
容器内の圧力が低充填圧力に達したと判断するステップとを含む。 A gas compressor system for filling a container with gas,
Gas compressor;
A container configured to hold a gas in a pressurized form, and the pressure switch comprises:
Start the compressor and fill the container with gas,
Determine that the pressure in the container has reached a high filling pressure, stop the compressor from filling the container with gas,
Determining that the pressure in the container has reached a high filling pressure;
Judge that the pressure in the container has reached a low filling pressure,
The compressor is then restarted to fill the container with gas.
Determining that the pressure in the container has reached a low filling pressure. 前記容器は、車両に設置されるように構成されている、請求項２０に記載のガスコンプレッサシステム。 The gas compressor system according to claim 20, wherein the container is configured to be installed in a vehicle. コンプレッサは、コンテナの設置とは別個に車両に設置されることを特徴とする請求項２１に記載のガスコンプレッサシステム。 The gas compressor system according to claim 21, wherein the compressor is installed in the vehicle separately from installation of the container. 前記コンプレッサは、前記コンテナにガスを充填することに加えて、前記車両の空調システムに動力を供給するように構成されている、請求項２２に記載のガスコンプレッサシステム。 23. The gas compressor system of claim 22, wherein the compressor is configured to supply power to the vehicle air conditioning system in addition to filling the container with gas. 請求項２１に記載のガスコンプレッサシステムであって、
コンテナの充填中にコンテナ内にガスを圧縮するように構成され、車両の動作中にコンテナ内の圧力を減少させるようにさらに構成された真空ポンプ。 The gas compressor system according to claim 21, wherein
A vacuum pump configured to compress gas into the container during container filling and further configured to reduce pressure in the container during vehicle operation. 請求項２１に記載のガスコンプレッサシステムであって、
ガスコンプレッサシステムの外部のガスを検出し、ガスコンプレッサシステムの外部のガスを検出することに応答してコンプレッサの動作を中止するように構成されたガス検出装置とを含む。 The gas compressor system according to claim 21, wherein
A gas detector configured to detect gas external to the gas compressor system and to stop operation of the compressor in response to detecting gas external to the gas compressor system.
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